JP7215243B2 - image coding device - Google Patents

image coding device Download PDF

Info

Publication number
JP7215243B2
JP7215243B2 JP2019042578A JP2019042578A JP7215243B2 JP 7215243 B2 JP7215243 B2 JP 7215243B2 JP 2019042578 A JP2019042578 A JP 2019042578A JP 2019042578 A JP2019042578 A JP 2019042578A JP 7215243 B2 JP7215243 B2 JP 7215243B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motion vector
block
prediction
mode
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019042578A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020145644A (en
Inventor
徹 熊倉
宏之 倉重
茂 福島
英樹 竹原
博哉 中村
智 坂爪
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JVCKenwood Corp
Original Assignee
JVCKenwood Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JVCKenwood Corp filed Critical JVCKenwood Corp
Priority to JP2019042578A priority Critical patent/JP7215243B2/en
Publication of JP2020145644A publication Critical patent/JP2020145644A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7215243B2 publication Critical patent/JP7215243B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Compression Or Coding Systems Of Tv Signals (AREA)

Description

本発明は、画像をブロックに分割して予測を行う画像符号化及び復号技術に関する。 The present invention relates to image encoding and decoding techniques for dividing an image into blocks and performing prediction.

画像の符号化及び復号では、処理の対象となる画像を所定数の画素の集合であるブロックに分割し、ブロック単位で処理をする。適切なブロックに分割し、画面内予測(イントラ予測)、画面間予測(インター予測)を適切に設定することにより、符号化効率が向上する。 In image encoding and decoding, an image to be processed is divided into blocks each of which is a set of a predetermined number of pixels, and each block is processed. Encoding efficiency is improved by dividing into appropriate blocks and appropriately setting intra-prediction and inter-prediction.

動画像の符号化・復号では、符号化・復号済みのピクチャから予測するインター予測により符号化効率を向上している。特許文献1には、インター予測の際に、アフィン変換を適用する技術が記載されている。動画像では、物体が拡大・縮小、回転といった変形を伴うことは珍しいことではなく、特許文献1の技術を適用することにより、効率的な符号化が可能となる。 In video encoding/decoding, inter-prediction, which predicts from encoded/decoded pictures, improves encoding efficiency. Patent Literature 1 describes a technique of applying affine transformation in inter prediction. In moving images, it is not uncommon for an object to undergo deformation such as enlargement/reduction and rotation.

特開平9-172644号公報JP-A-9-172644

しかしながら、特許文献1の技術は画像の変換を伴うものであるため、処理負荷が多大という課題がある。本発明は上記の課題に鑑み、低負荷で効率的な符号化技術を提供する。 However, since the technique of Patent Document 1 involves image conversion, there is a problem that the processing load is large. SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a low-load and efficient encoding technique.

上記課題を解決するために、本発明の態様の画像符号化装置は、動きベクトルを有する複数の制御点を取得し、サブブロックの基準位置を決定し、前記制御点と、前記基準位置に基づき前記サブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行う動き補償予測部を備え、前記動き補償予測部は、前記サブブロックを正方形ではない矩形領域である非正方形サブブロックに分割し、前記サブブロックの動きベクトルを導出するための基準位置を、前記非正方形サブブロックを複数の正方形領域に分割したときの一の前記正方形領域の中心位置とする。 To solve the above problems, an image coding apparatus according to an aspect of the present invention acquires a plurality of control points having motion vectors, determines reference positions of sub-blocks, and based on the control points and the reference positions, A motion compensation prediction unit that derives a motion vector of the sub-block and performs motion compensation on a sub-block basis, wherein the motion compensation prediction unit divides the sub-block into non-square sub-blocks that are rectangular areas that are not square. , the reference position for deriving the motion vector of the sub-block is the center position of one of the square regions obtained by dividing the non-square sub-block into a plurality of square regions.

本発明によれば、高効率な画像符号化・復号処理を低負荷で実現することができる。 According to the present invention, highly efficient image encoding/decoding processing can be realized with a low load.

本発明の実施の形態に係る画像符号化装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image coding device according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の実施の形態に係る画像復号装置のブロック図である。1 is a block diagram of an image decoding device according to an embodiment of the present invention; FIG. ツリーブロックを分割する動作を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining an operation of dividing a treeblock; FIG. 入力された画像をツリーブロックに分割する様子を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing how an input image is divided into treeblocks; z-スキャンを説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining z-scan; ブロックの分割形状を示す図である。It is a figure which shows the division|segmentation shape of a block. ブロックを4分割する動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation of dividing a block into four; ブロックを2分割または3分割する動作を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an operation of dividing a block into two or three; ブロック分割の形状を表現するためのシンタックスである。This is the syntax for expressing the shape of block division. イントラ予測を説明するための図である。It is a figure for demonstrating intra prediction. インター予測の参照ブロックを説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining reference blocks for inter prediction; 符号化ブロック予測モードを表現するためのシンタックスである。A syntax for expressing coding block prediction modes. インター予測に関するシンタックスエレメントとモードの対応を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the correspondence between syntax elements and modes related to inter-prediction; 制御点2点のアフィン変換動き補償を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining affine transformation motion compensation of two control points; 制御点3点のアフィン変換動き補償を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining affine transformation motion compensation of three control points; 図1のインター予測部102の詳細な構成のブロック図である。2 is a block diagram of a detailed configuration of inter prediction section 102 in FIG. 1. FIG. 図16の通常予測動きベクトルモード導出部301の詳細な構成のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a detailed configuration of a normal motion vector predictor mode derivation unit 301 of FIG. 16; 図16の通常マージモード導出部302の詳細な構成のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a detailed configuration of a normal merge mode derivation unit 302 of FIG. 16; 図16の通常予測動きベクトルモード導出部301の通常予測動きベクトルモード導出処理を説明するためのフローチャートである。17 is a flowchart for explaining normal predicted motion vector mode derivation processing of a normal predicted motion vector mode deriving unit 301 of FIG. 16; 通常予測動きベクトルモード導出処理の処理手順を表すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a processing procedure of a normal motion vector predictor mode derivation process; FIG. 通常マージモード導出処理の手順を説明するフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining the procedure of normal merge mode derivation processing; FIG. 図2のインター予測部203の詳細な構成のブロック図である。3 is a block diagram of a detailed configuration of an inter prediction unit 203 in FIG. 2; FIG. 図22の通常予測動きベクトルモード導出部401の詳細な構成のブロック図である。FIG. 23 is a block diagram of a detailed configuration of a normal motion vector predictor mode derivation unit 401 of FIG. 22; 図22の通常マージモード導出部402の詳細な構成のブロック図である。FIG. 23 is a block diagram of a detailed configuration of a normal merge mode derivation unit 402 of FIG. 22; 図22の通常予測動きベクトルモード導出部401の通常予測動きベクトルモード導出処理を説明するためのフローチャートである。23 is a flowchart for explaining normal predicted motion vector mode derivation processing of the normal predicted motion vector mode deriving unit 401 of FIG. 22; 図16のサブブロック予測動きベクトルモード導出部303の詳細な構成のブロック図である。17 is a block diagram of a detailed configuration of a sub-block predicted motion vector mode derivation unit 303 of FIG. 16. FIG. 図22のサブブロック予測動きベクトルモード導出部403の詳細な構成のブロック図である。23 is a block diagram of a detailed configuration of a sub-block predicted motion vector mode derivation unit 403 of FIG. 22. FIG. 図16のサブブロックマージモード導出部304の詳細な構成のブロック図である。FIG. 17 is a block diagram of a detailed configuration of a sub-block merging mode derivation unit 304 of FIG. 16; 図22のサブブロックマージモード導出部404の詳細な構成のブロック図である。23 is a block diagram of a detailed configuration of a sub-block merging mode derivation unit 404 of FIG. 22; FIG. アフィン継承予測動きベクトル候補導出を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating derivation of affine inherited motion vector predictor candidates; アフィン構築予測動きベクトル候補導出を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining derivation of affine-constructed motion vector predictor candidates; アフィン継承マージ候補導出を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating affine inheritance merging candidate derivation; アフィン構築マージ候補導出を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating affine construction merging candidate derivation; アフィン継承予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart of affine inheritance motion vector predictor candidate derivation; FIG. アフィン構築予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。10 is a flowchart of deriving affine-constructed motion vector predictor candidates. アフィン継承マージ候補導出のフローチャートである。10 is a flowchart of affine inheritance merge candidate derivation. アフィン構築マージ候補導出のフローチャートである。10 is a flow chart of affine construction merge candidate derivation. 履歴予測動きベクトル候補リスト初期化・更新処理手順を説明するフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining a history motion vector predictor candidate list initialization/update processing procedure; FIG. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順における、同一要素確認処理手順のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of a same-element confirmation process procedure in the historical motion vector predictor candidate derivation process procedure; FIG. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順における、要素シフト処理手順のフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart of an element shift processing procedure in the historical motion vector predictor candidate derivation processing procedure; FIG. 履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining a history motion vector predictor candidate derivation processing procedure; FIG. 履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining history merge candidate derivation processing procedures; FIG. 履歴予測動きベクトル候補リスト更新処理の一例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of history motion vector predictor candidate list update processing; サブブロック時間マージ候補導出部381の動作を説明するためのフローチャートである。11 is a flowchart for explaining the operation of a sub-block temporal merge candidate derivation unit 381; ブロックの隣接動き情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining processing for deriving adjacent motion information of blocks; FIG. テンポラル動きベクトルを導出する処理を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining processing for deriving a temporal motion vector; インター予測情報の導出を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining derivation of inter prediction information; サブブロック動き情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining processing for deriving sub-block motion information; FIG. ピクチャの時間的な前後関係を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the temporal anteroposterior relationship of pictures; 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining derivation processing of a temporal motion vector predictor candidate in a normal motion vector predictor mode derivation unit 301. FIG. 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理における、ColPicの導出処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining derivation processing of ColPic in derivation processing of temporal motion vector predictor candidates in the normal motion vector predictor mode derivation unit 301. FIG. 通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補の導出処理における、ColPicの符号化情報を導出する処理を説明するためのフローチャートである。10 is a flowchart for explaining processing for deriving ColPic encoding information in derivation processing of a temporal motion vector predictor candidate in a normal motion vector predictor mode deriving unit 301. FIG. インター予測情報の導出処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining derivation processing of inter prediction information; FIG. 符号化ブロックcolCbのインター予測モードが双予測(Pred_BI)のときの符号化ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart showing a procedure for deriving inter prediction information of a coding block when the inter prediction mode of the coding block colCb is bi-prediction (Pred_BI); FIG. 動きベクトルのスケーリング演算処理手順を説明するためのフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart for explaining a motion vector scaling calculation processing procedure; FIG. 時間マージ候補の導出処理を説明するためのフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining derivation processing of temporal merge candidates; FIG. L0予測であってL0の参照ピクチャ(RefL0Pic)が処理対象ピクチャ(CurPic)より前の時刻にある場合の動き補償予測を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining motion compensation prediction in the case of L0 prediction in which the reference picture (RefL0Pic) of L0 is before the picture to be processed (CurPic); L0予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining motion compensation prediction when L0 prediction is performed and the reference picture for L0 prediction is at a time after the picture to be processed; 双予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にあって、L1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測を明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining motion compensation prediction in the case of bi-prediction where the reference picture for L0 prediction is before the picture to be processed and the reference picture for L1 prediction is after the picture to be processed; . 双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にある場合の動き補償予測の予測方向を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the prediction direction of motion compensated prediction when bi-prediction is performed and the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are located before the picture to be processed; 双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合の動き補償予測の予測方向を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the prediction direction of motion compensation prediction when bi-prediction is performed and the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are located after the picture to be processed; 平均マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart for explaining an average merge candidate derivation processing procedure; FIG. マージ差分動きベクトルに関する情報を示す表である。10 is a table showing information about merge difference motion vectors; マージ差分動きベクトルの導出を説明する図である。FIG. 10 is a diagram illustrating derivation of a merge difference motion vector; アフィン変換動き補償処理を説明するフローチャートである。10 is a flowchart for explaining affine transformation motion compensation processing; サブブロックの動きベクトルを導出する基準位置を説明する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining reference positions for deriving motion vectors of sub-blocks;

本実施の形態において使用する技術、及び技術用語を定義する。 Techniques and technical terms used in this embodiment are defined.

<ツリーブロック>
実施の形態では、所定の大きさで符号化・復号処理対象画像を均等分割する。この単位をツリーブロックと定義する。図4に示す通り、本実施の形態では、ツリーブロックのサイズを128x128画素と設定するが、ツリーブロックのサイズはこれに限定されるものではなく、任意のサイズを設定してよい。処理対象(符号化処理においては符号化対象、復号処理においては復号対象に対応する。)のツリーブロックは、ラスタスキャン順、すなわち左から右、上から下の順序で切り替わる。各ツリーブロックの内部は、さらに再帰的な分割が可能である。ツリーブロック分割後の、符号化・復号の対象となるブロックを符号化ブロックと定義する。また、ツリーブロック、符号化ブロックを総称してブロックと定義する。適切なブロック分割を行うことにより効率的な符号化が可能となる。ツリーブロックのサイズは、符号化装置と復号装置で予め取り決めた固定値とすることもできるし、符号化装置が決定したツリーブロックのサイズを復号装置に伝送するような構成をとることもできる。
<Tree Block>
In the embodiment, an image to be encoded/decoded is equally divided into a predetermined size. This unit is defined as a treeblock. As shown in FIG. 4, the size of the treeblock is set to 128×128 pixels in this embodiment, but the size of the treeblock is not limited to this, and any size may be set. The treeblock to be processed (corresponding to the encoding target in the encoding process and the decoding target in the decoding process) is switched in raster scan order, that is, from left to right and from top to bottom. The interior of each treeblock can be further recursively split. A block to be coded/decoded after treeblock division is defined as a coded block. Also, tree blocks and coding blocks are collectively defined as blocks. Appropriate block division enables efficient encoding. The size of the treeblock can be a fixed value that is prearranged between the encoding device and the decoding device, or can be configured such that the treeblock size determined by the encoding device is transmitted to the decoding device.

<予測モード>
処理対象符号化ブロック単位で、処理対象画像の処理済み(符号化処理においては符号化が完了した信号を復号した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用い、復号処理においては復号が完了した画像、画像信号、ツリーブロック、ブロック、符号化ブロック等に用いる。)の周囲の画像信号から予測を行うイントラ予測(MODE_INTRA)、及び処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測(MODE_INTER)を切り替える。このイントラ予測(MODE_INTRA)とインター予測(MODE_INTER)を識別するモードを予測モード(PredMode)と定義する。予測モード(PredMode)はイントラ予測(MODE_INTRA)、またはインター予測(MODE_INTER)を値として持つ。
<Prediction mode>
For each encoding block to be processed, the image to be processed has been processed (in the encoding process, the signal that has been encoded is used for the decoded image, image signal, tree block, block, encoding block, etc. In the decoding process, Intra prediction (MODE_INTRA) that performs prediction from the surrounding image signals of decoded images, image signals, tree blocks, blocks, coding blocks, etc.), and inter prediction that performs prediction from the image signals of processed images Switch (MODE_INTER). A mode for distinguishing between intra prediction (MODE_INTRA) and inter prediction (MODE_INTER) is defined as a prediction mode (PredMode). The prediction mode (PredMode) has intra prediction (MODE_INTRA) or inter prediction (MODE_INTER) as a value.

<インター予測>
処理済み画像の画像信号から予測を行うインター予測では、複数の処理済み画像を参照ピクチャとして用いることができる。複数の参照ピクチャを管理するため、L0(参照リスト0)とL1(参照リスト1)の2種類の参照リストを定義し、それぞれ参照インデックスを用いて参照ピクチャを特定する。PスライスではL0予測(Pred_L0)が利用可能である。BスライスではL0予測(Pred_L0)、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)が利用可能である。L0予測(Pred_L0)はL0で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測であり、L1予測(Pred_L1)はL1で管理されている参照ピクチャを参照するインター予測である。双予測(Pred_BI)はL0予測とL1予測が共に行われ、L0とL1のそれぞれで管理されている1つずつの参照ピクチャを参照するインター予測である。L0予測、L1予測、双予測を特定する情報を、インター予測モードと定義する。以降の処理において出力に添え字LXが付いている定数、変数に関しては、L0、L1ごとに処理が行われることを前提とする。
<Inter Prediction>
In inter prediction, in which prediction is performed from image signals of processed images, a plurality of processed images can be used as reference pictures. In order to manage a plurality of reference pictures, two types of reference lists, L0 (reference list 0) and L1 (reference list 1), are defined, and reference pictures are specified using reference indices. L0 prediction (Pred_L0) is available for P slices. L0 prediction (Pred_L0), L1 prediction (Pred_L1), and bi-prediction (Pred_BI) are available for B slices. L0 prediction (Pred_L0) is inter prediction that refers to reference pictures managed by L0, and L1 prediction (Pred_L1) is inter prediction that refers to reference pictures that are managed by L1. Bi-prediction (Pred_BI) is inter-prediction in which both L0 prediction and L1 prediction are performed and one reference picture managed by each of L0 and L1 is referred to. Information specifying L0 prediction, L1 prediction, and bi-prediction is defined as an inter-prediction mode. In the subsequent processing, it is assumed that the constants and variables with the suffix LX attached to the output are processed for each of L0 and L1.

<予測動きベクトルモード>
予測動きベクトルモードは、予測動きベクトルを特定するためのインデックス、差分動きベクトル、インター予測モード、参照インデックスを伝送し、処理対象ブロックのインター予測情報を決定するモードである。予測動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックから導出した予測動きベクトル候補と、予測動きベクトルを特定するためのインデックスから導出する。
<Predicted motion vector mode>
The motion vector predictor mode is a mode in which an index for specifying a motion vector predictor, a differential motion vector, an inter prediction mode, and a reference index are transmitted, and inter prediction information of the block to be processed is determined. The motion vector predictor is a motion vector predictor candidate derived from a processed block adjacent to the target block or a block belonging to the processed image and located at the same position or in the vicinity of the target block (neighborhood), and a motion vector predictor. Derived from the index to identify the vector.

<マージモード>
マージモードは、差分動きベクトル、参照インデックスを伝送せずに、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から、処理対象ブロックのインター予測情報を導出するモードである。
<Merge mode>
Merge mode is a processed block adjacent to the target block, or a block belonging to the processed image and located at the same position as the target block or its vicinity (neighborhood) without transmitting the differential motion vector and the reference index. This mode derives the inter prediction information of the block to be processed from the inter prediction information of the target block.

処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、およびその処理済みブロックのインター予測情報を空間マージ候補と定義する。処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロック、およびそのブロックのインター予測情報から導出されるインター予測情報を時間マージ候補と定義する。各マージ候補はマージ候補リストに登録され、マージインデックスにより処理対象ブロックの予測で使用するマージ候補を特定する。 A processed block adjacent to the block to be processed and the inter prediction information of the processed block are defined as spatial merge candidates. A block belonging to a processed image and located at the same position as or in the vicinity (neighborhood) of the block to be processed and inter prediction information derived from the inter prediction information of the block are defined as temporal merge candidates. Each merging candidate is registered in a merging candidate list, and a merging candidate to be used in prediction of a block to be processed is specified by a merging index.

<隣接ブロック>
図11は、予測動きベクトルモード、マージモードで、インター予測情報を導出するために参照する参照ブロックを説明する図である。A0,A1,A2,B0,B1,B2,B3は、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロックである。T0は、処理済画像に属するブロックで、処理対象画像の処理対象符号化ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックである。
<Adjacent block>
FIG. 11 is a diagram illustrating reference blocks referred to for deriving inter prediction information in motion vector predictor mode and merge mode. A0, A1, A2, B0, B1, B2, and B3 are processed blocks adjacent to the target block. T0 is a block belonging to the processed image, and is a block located at the same position as or near (neighborhood to) the encoding block to be processed of the image to be processed.

A1,A2は、処理対象符号化ブロックの左側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。B1,B3は、処理対象符号化ブロックの上側に位置し、処理対象符号化ブロックに隣接するブロックである。A0,B0,B2はそれぞれ、処理対象符号化ブロックの左下、右上、左上に位置するブロックである。 A1 and A2 are blocks located on the left side of the target encoding block and adjacent to the target encoding block. B1 and B3 are blocks positioned above the target encoding block and adjacent to the target encoding block. A0, B0, and B2 are blocks positioned at the lower left, upper right, and upper left of the encoding block to be processed, respectively.

予測動きベクトルモード、マージモードにおいて隣接ブロックをどのように扱うかの詳細については後述する。 The details of how adjacent blocks are handled in motion vector predictor mode and merge mode will be described later.

<アフィン変換動き補償>
アフィン変換動き補償は、符号化ブロックを所定単位のサブブロックに分割し、各サブブロックに対して個別に動きベクトルを設定して動き補償を行うものである。各サブブロックの動きベクトルは、処理対象ブロックに隣接する処理済みブロック、または処理済み画像に属するブロックで処理対象ブロックと同一位置またはその付近(近傍)に位置するブロックのインター予測情報から導出する1つ以上の制御点に基づき導出する。本実施の形態では、サブブロックのサイズを4x4画素とするが、サブブロックのサイズはこれに限定されるものではないし、画素単位で動きベクトルを導出してもよい。
<Affine transformation motion compensation>
Affine transformation motion compensation divides a coding block into sub-blocks of a predetermined unit, sets a motion vector individually for each sub-block, and performs motion compensation. The motion vector of each sub-block is derived from the inter-prediction information of a processed block adjacent to the target block or a block belonging to the processed image and located at or near the same position as the target block (neighborhood)1 Based on one or more control points. In this embodiment, the size of the sub-block is 4×4 pixels, but the size of the sub-block is not limited to this, and the motion vector may be derived in units of pixels.

図14に、制御点が2つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、2つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が2つの場合のアフィン変換を、4パラメータアフィン変換と呼称する。図14のCP1、CP2が制御点である。図15に、制御点が3つの場合のアフィン変換動き補償の例を示す。この場合、3つの制御点が水平方向成分、垂直方向成分の2つのパラメータを有するため、制御点が3つの場合のアフィン変換を、6パラメータアフィン変換と呼称する。図15のCP1、CP2、CP3が制御点である。 FIG. 14 shows an example of affine transform motion compensation when there are two control points. In this case, since the two control points have two parameters of a horizontal component and a vertical component, the affine transformation with two control points is called a four-parameter affine transformation. CP1 and CP2 in FIG. 14 are control points. FIG. 15 shows an example of affine transform motion compensation with three control points. In this case, since the three control points have two parameters of a horizontal component and a vertical component, the affine transformation with three control points is called a six-parameter affine transformation. CP1, CP2, and CP3 in FIG. 15 are control points.

アフィン変換動き補償は、予測動きベクトルモードおよびマージモードのいずれのモードにおいても利用可能である。予測動きベクトルモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロック予測動きベクトルモードと定義し、マージモードでアフィン変換動き補償を適用するモードをサブブロックマージモードと定義する。 Affine transform motion compensation can be used in both predictive motion vector mode and merge mode. A mode in which affine transform motion compensation is applied in motion vector predictor mode is defined as sub-block motion vector predictor mode, and a mode in which affine transform motion compensation is applied in merge mode is defined as sub-block merge mode.

<インター予測のシンタックス>
図12、図13を用いて、インター予測に関するシンタックスを説明する。図12のmerge_flagは、処理対象符号化ブロックをマージモードとするか、予測動きベクトルモードとするかを示すフラグである。merge_affine_flagは、マージモードの処理対象符号化ブロックでサブブロックマージモードを適用するか否かを示すフラグである。inter_affine_flagは、予測動きベクトルモードの処理対象符号化ブロックでサブブロック予測動きベクトルモードを適用するか否かを示すフラグである。cu_affine_type_flagは、サブブロック予測動きベクトルモードにおいて、制御点の数を決定するためのフラグである。図13に各シンタックスエレメントの値と、それに対応する予測方法を示す。merge_flag=1,merge_affine_flag=0は、サブブロックマージでないマージモードである、通常マージモードに対応する。merge_flag=1,merge_affine_flag=1は、サブブロックマージモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=0は、サブブロック予測動きベクトルモードでない予測動きベクトルマージである、通常予測動きベクトルモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=1は、サブブロック予測動きベクトルモードに対応する。merge_flag=0,inter_affine_flag=1の場合は、さらにcu_affine_type_flagを伝送し、制御点の数を決定する。
<Inter prediction syntax>
The syntax for inter prediction will be described with reference to FIGS. 12 and 13. FIG. merge_flag in FIG. 12 is a flag indicating whether the encoding block to be processed is set to merge mode or motion vector predictor mode. merge_affine_flag is a flag indicating whether or not to apply the sub-block merge mode to an encoding block to be processed in merge mode. inter_affine_flag is a flag indicating whether or not the sub-block motion vector predictor mode is applied to the encoding block to be processed in the motion vector predictor mode. cu_affine_type_flag is a flag for determining the number of control points in the sub-block predicted motion vector mode. FIG. 13 shows the value of each syntax element and the prediction method corresponding thereto. merge_flag=1,merge_affine_flag=0 corresponds to normal merge mode, which is a non-subblock merge mode. merge_flag=1,merge_affine_flag=1 corresponds to subblock merge mode. merge_flag=0, inter_affine_flag=0 corresponds to normal motion vector predictor mode, which is motion vector predictor merge that is not sub-block motion vector predictor mode. merge_flag=0, inter_affine_flag=1 corresponds to sub-block prediction motion vector mode. If merge_flag=0 and inter_affine_flag=1, then transmit cu_affine_type_flag to determine the number of control points.

<POC>
POC(Picture Order Count)は符号化されるピクチャに関連付けられる変数とし、ピクチャの出力順序で1ずつ増加する値が設定される。POCの値によって、同じピクチャであるかを判別したり、出力順序でのピクチャ間の前後関係を判別したり、ピクチャ間の距離を導出したりすることができる。例えば、2つのピクチャのPOCが同じ値を持つ場合、同一のピクチャであると判断できる。2つのピクチャのPOCが違う値を持つ場合、POCの値が小さいピクチャのほうが、先に出力されるピクチャであると判断でき、2つのピクチャのPOCの差が時間軸方向でのピクチャ間距離を示す。
<POC>
POC (Picture Order Count) is a variable associated with a picture to be encoded, and is set to a value that increases by 1 in the order in which pictures are output. Based on the POC value, it is possible to determine whether the pictures are the same, determine the sequential relationship between the pictures in the output order, and derive the distance between the pictures. For example, if two pictures have the same POC value, it can be determined that they are the same picture. When two pictures have different POC values, it can be determined that the picture with the smaller POC value is the picture to be output first, and the difference between the POCs of the two pictures determines the inter-picture distance in the time axis direction. show.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施の形態に係る画像符号化装置100及び画像復号装置200について説明する。
(First embodiment)
An image encoding device 100 and an image decoding device 200 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図1は、第1の実施の形態に係る画像符号化装置100のブロック図である。実施の形態の動画像符号化装置は、画像符号化装置100、ブロック分割部101、インター予測部102、イントラ予測部103、復号画像メモリ104、予測方法決定部105、残差信号生成部106、直交変換・量子化部107、ビット列符号化部108、逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、および符号化情報格納メモリ111を備える。 FIG. 1 is a block diagram of an image coding device 100 according to the first embodiment. The moving image coding apparatus according to the embodiment includes an image coding apparatus 100, a block division unit 101, an inter prediction unit 102, an intra prediction unit 103, a decoded image memory 104, a prediction method determination unit 105, a residual signal generation unit 106, An orthogonal transform/quantization unit 107 , a bit stream encoding unit 108 , an inverse quantization/inverse orthogonal transform unit 109 , a decoded image signal superimposing unit 110 , and an encoded information storage memory 111 are provided.

ブロック分割部101は、入力した画像を再帰的に分割して、符号化ブロックを生成する。ブロック分割部101は、分割対象となるブロックを水平方向と垂直方向にそれぞれ分割する4分割部と、分割対象となるブロックを水平方向または垂直方向のいずれかに分割する2-3分割部を含む。生成した処理対象符号化ブロックの画像信号を、インター予測部102、イントラ予測部103および残差信号生成部106に供給する。また、決定した再帰分割構造を示す情報をビット列符号化部108に供給する。ブロック分割部101の詳細な動作は後述する。 The block division unit 101 recursively divides an input image to generate coding blocks. The block dividing unit 101 includes a 4-dividing unit that horizontally and vertically divides a block to be divided, and a 2-3 dividing unit that horizontally or vertically divides a block to be divided. . The generated image signal of the coding block to be processed is supplied to the inter prediction unit 102 , the intra prediction unit 103 and the residual signal generation unit 106 . Information indicating the determined recursive partitioning structure is also supplied to the bit stream encoding unit 108 . A detailed operation of the block division unit 101 will be described later.

インター予測部102は、処理対象符号化ブロックのインター予測を行う。符号化情報格納メモリに格納されているインター予測情報、復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号から複数のインター予測情報の候補を導出し、複数の候補の中から適したインター予測モードを選択し、選択されたインター予測モード、及び選択されたインター予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。インター予測部102の詳細な構成と動作は後述する。 The inter prediction unit 102 performs inter prediction of the coding block to be processed. A plurality of inter prediction information candidates are derived from the inter prediction information stored in the encoded information storage memory and the decoded image signal stored in the decoded image memory 104, and suitable inter prediction is performed from among the plurality of candidates. A mode is selected, and the selected inter-prediction mode and the predicted image signal corresponding to the selected inter-prediction mode are supplied to the prediction method determination unit 105 . A detailed configuration and operation of the inter prediction unit 102 will be described later.

イントラ予測部103は、処理対象符号化ブロックのイントラ予測を行う。復号画像メモリ104に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、複数のイントラ予測モードの中から適したイントラ予測モードを選択し、選択されたイントラ予測モード、及び選択されたイントラ予測モードに応じた予測画像信号を予測方法決定部105に供給する。図10にイントラ予測の例を示す。図10(a)は、イントラ予測の予測方向とイントラ予測モード番号の対応を示したものである。例えば、イントラ予測モード50は、垂直方向に画素をコピーすることによりイントラ予測画像を生成する。イントラ予測モード1は、DCモードであり、処理対象ブロックのすべての画素値を参照画素の平均値とするモードである。イントラ予測モード0はPlanarモードであり、垂直方向・水平方向の参照画素から2次元的なイントラ予測画像を作成するモードである。図10(b)は、イントラ予測モード40の場合のイントラ予測画像を生成する例である。処理対象ブロックの各画素に対し、イントラ予測モードの示す方向の参照画素の値をコピーする。イントラ予測モードの参照画素が整数位置でない場合には、周辺の整数位置の参照画素値から補間により参照画素値を決定する。 The intra prediction unit 103 performs intra prediction on the encoding block to be processed. Generate a predicted image signal by intra prediction from the decoded image signal stored in the decoded image memory 104, select a suitable intra prediction mode from among a plurality of intra prediction modes, select the selected intra prediction mode, and A predicted image signal corresponding to the selected intra prediction mode is supplied to the prediction method determination unit 105 . FIG. 10 shows an example of intra prediction. FIG. 10A shows the correspondence between prediction directions of intra prediction and intra prediction mode numbers. For example, intra-prediction mode 50 produces intra-predicted images by copying pixels vertically. Intra-prediction mode 1 is a DC mode, and is a mode in which all pixel values of a block to be processed are average values of reference pixels. Intra prediction mode 0 is a planar mode, and is a mode in which a two-dimensional intra prediction image is created from reference pixels in the vertical and horizontal directions. FIG. 10B is an example of generating an intra-prediction image in intra-prediction mode 40. FIG. The value of the reference pixel in the direction indicated by the intra prediction mode is copied to each pixel of the block to be processed. When the reference pixel in the intra prediction mode is not at the integer position, the reference pixel value is determined by interpolation from the reference pixel values at the surrounding integer positions.

復号画像メモリ104は、復号画像信号重畳部110で生成した復号画像を格納する。復号画像メモリに格納されている復号画像は、インター予測部102、イントラ予測部103に供給する。 The decoded image memory 104 stores the decoded image generated by the decoded image signal superimposing unit 110 . The decoded image stored in the decoded image memory is supplied to the inter prediction section 102 and intra prediction section 103 .

予測方法決定部105は、各予測に対して、符号化情報及び残差信号の符号量、予測画像信号と処理対象画像信号との間の歪量等を用いて評価することにより、最適な予測モード(インター予測またはイントラ予測)を決定する。インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報をビット列符号化部108に供給し、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)等の符号化情報をビット列符号化部108に供給する。決定した符号化情報を符号化情報格納メモリ111に供給する。 The prediction method determination unit 105 evaluates each prediction using the encoded information and the code amount of the residual signal, the amount of distortion between the predicted image signal and the image signal to be processed, and the like, thereby determining the optimum prediction. Determine the mode (inter prediction or intra prediction). In the case of the inter-prediction merge mode, the coded information of the merge index and the information indicating whether the sub-block merge mode is selected (sub-block merge flag) is supplied to the bit stream coding unit 108, and the inter-prediction motion vector prediction mode is selected. In this case, bitstream encoding section 108 encodes encoded information such as inter prediction mode, predicted motion vector index, L0 and L1 reference indices, differential motion vector, information indicating whether sub-block mode (sub-block predicted motion vector flag), etc. supply to The determined encoded information is supplied to the encoded information storage memory 111 .

残差信号生成部106は、処理対象の画像信号から予測画像信号を減ずることにより残差信号を生成し、直交変換・量子化部107に供給する。 The residual signal generation unit 106 generates a residual signal by subtracting the predicted image signal from the image signal to be processed, and supplies the residual signal to the orthogonal transformation/quantization unit 107 .

直交変換・量子化部107は、残差信号に対して量子化パラメータに応じて直交変換及び量子化を行い直交変換・量子化された残差信号を生成し、ビット列符号化部108と逆量子化・逆直交変換部109に供給する。 Orthogonal transformation/quantization section 107 performs orthogonal transformation and quantization on the residual signal according to a quantization parameter to generate an orthogonal transformation/quantized residual signal, and performs bit stream encoding section 108 and inverse quantization. supplied to the normalization/inverse orthogonal transformation unit 109 .

ビット列符号化部108は、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報に加えて、符号化ブロック毎に予測方法決定部105によって決定された予測方法に応じた符号化情報を符号化する。具体的には、符号化ブロック毎の予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、サブブロックマージフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、マージモードでない場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトルに関する情報、サブブロック予測動きベクトルフラグ等の符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って符号化し、第1の符号化ビット列を生成する。また、ビット列符号化部108は、直交変換及び量子化された残差信号を規定のシンタックス規則に従ってエントロピー符号化して第2の符号化ビット列を生成する。第1の符号化ビット列と第2の符号化ビット列を規定のシンタックス規則に従って多重化し、ビットストリームを出力する。 The bit stream encoding unit 108 encodes encoding information according to the prediction method determined by the prediction method determination unit 105 for each encoding block, in addition to the information for each sequence, picture, slice, and encoding block. Specifically, in the case of prediction mode PredMode, partition mode PartMode, and inter prediction (PRED_INTER) for each coding block, a flag to determine whether it is merge mode, sub-block merge flag, merge index in case of merge mode, merge If it is not the mode, the encoding information such as the inter prediction mode, the predicted motion vector index, the difference motion vector information, the sub-block predicted motion vector flag, etc. is encoded according to the prescribed syntax rule described later to generate the first encoded bit stream. do. Further, bit string encoding section 108 entropy-encodes the orthogonally transformed and quantized residual signal according to a prescribed syntax rule to generate a second encoded bit string. The first coded bit stream and the second coded bit stream are multiplexed according to a prescribed syntax rule to output a bit stream.

逆量子化・逆直交変換部109は、直交変換・量子化部107から供給された直交変換・量子化された残差信号を逆量子化及び逆直交変換して残差信号を算出し、復号画像信号重畳部110に供給する。 The inverse quantization/inverse orthogonal transformation unit 109 performs inverse quantization and inverse orthogonal transformation on the orthogonally transformed/quantized residual signal supplied from the orthogonal transformation/quantization unit 107 to calculate a residual signal, and decodes it. It is supplied to the image signal superimposing unit 110 .

復号画像信号重畳部110は、予測方法決定部105による決定に応じた予測画像信号と逆量子化・逆直交変換部109で逆量子化及び逆直交変換された残差信号を重畳して復号画像を生成し、復号画像メモリ104に格納する。なお、復号画像に対して符号化によるブロック歪等の歪を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ104に格納してもよい。 The decoded image signal superimposition unit 110 superimposes the prediction image signal determined by the prediction method determination unit 105 and the residual signal inversely quantized and inverse orthogonally transformed by the inverse quantization/inverse orthogonal transformation unit 109 to generate a decoded image. is generated and stored in the decoded image memory 104 . Note that the decoded image may be stored in the decoded image memory 104 after being subjected to filtering processing for reducing distortion such as block distortion due to encoding.

符号化情報格納メモリ111は、予測方法決定部105で決定した、予測モード(インター予測またはイントラ予測)等の符号化情報を格納する。符号化情報格納メモリ111が格納する符号化情報は、インター予測の場合は、決定した動きベクトル、参照リスト、参照インデックスに加え、インター予測のマージモードの場合は、マージインデックス、サブブロックマージモードか否かを示す情報(サブブロックマージフラグ)の符号化情報、インター予測の予測動きベクトルモードの場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、L0、L1の参照インデックス、差分動きベクトル、サブブロックモードか否かを示す情報(サブブロック予測動きベクトルフラグ)、イントラ予測の場合は、決定したイントラ予測モード等である。符号化情報格納メモリ111で管理される履歴候補リストの構築については後述する。 The coding information storage memory 111 stores coding information such as the prediction mode (inter prediction or intra prediction) determined by the prediction method determination unit 105 . The coding information stored in the coding information storage memory 111 includes, in the case of inter prediction, the determined motion vector, reference list, and reference index; Coding information of information indicating whether or not (sub-block merge flag), inter prediction mode in case of motion vector predictor mode of inter prediction, motion vector predictor index, reference index of L0 and L1, differential motion vector, sub-block mode Information indicating whether or not (sub-block prediction motion vector flag), in the case of intra prediction, the determined intra prediction mode, and the like. Construction of the history candidate list managed by the encoded information storage memory 111 will be described later.

図2は図1の動画像符号化装置に対応した本発明の実施の形態に係る動画像復号装置の構成を示すブロックである。実施の形態の動画像復号装置は、ビット列復号部201、ブロック分割部202、インター予測部203、イントラ予測部204、符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208を備える。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a video decoding device according to an embodiment of the present invention corresponding to the video encoding device of FIG. The video decoding device of the embodiment includes a bit string decoding unit 201, a block division unit 202, an inter prediction unit 203, an intra prediction unit 204, an encoded information storage memory 205, an inverse quantization/inverse orthogonal transformation unit 206, a decoded image signal A superimposing unit 207 and a decoded image memory 208 are provided.

図2の動画像復号装置の復号処理は、図1の動画像符号化装置の内部に設けられている復号処理に対応するものであるから、図2の符号化情報格納メモリ205、逆量子化・逆直交変換部206、復号画像信号重畳部207、および復号画像メモリ208の各構成は、図1の動画像符号化装置の逆量子化・逆直交変換部109、復号画像信号重畳部110、符号化情報格納メモリ111、および復号画像メモリ104の各構成とそれぞれ対応する機能を有する。 The decoding process of the video decoding device in FIG. 2 corresponds to the decoding process provided inside the video encoding device in FIG. The components of the inverse orthogonal transform unit 206, the decoded image signal superimposition unit 207, and the decoded image memory 208 are the inverse quantization/inverse orthogonal transform unit 109, the decoded image signal superimposition unit 110, and the It has a function corresponding to each configuration of the encoded information storage memory 111 and the decoded image memory 104 .

ビット列復号部201に供給されるビットストリームは規定のシンタックスの規則に従って分離する。分離された第1の符号化ビット列を復号し、シーケンス、ピクチャ、スライス、符号化ブロック単位の情報、及び、符号化ブロック単位の符号化情報を得る。具体的には、符号化ブロック単位でインター予測(PRED_INTER)かイントラ予測(PRED_INTRA)かを判別する予測モードPredMode、分割モードPartMode、インター予測(PRED_INTER)の場合、マージモードか否かを判別するフラグ、マージモードの場合はマージインデックス、サブブロックマージフラグ、予測動きベクトルモードである場合はインター予測モード、予測動きベクトルインデックス、差分動きベクトル、サブブロック予測動きベクトルフラグ等に関する符号化情報を後述する規定のシンタックス規則に従って復号し、符号化情報をインター予測部203またはイントラ予測部204、および符号化情報格納メモリ205に供給する。分離した第2の符号化ビット列を復号して直交変換・量子化された残差信号を算出し、直交変換・量子化された残差信号を逆量子化・逆直交変換部206に供給する。 The bitstream supplied to the bitstream decoding unit 201 is separated according to a prescribed syntax rule. The separated first encoded bit stream is decoded to obtain sequences, pictures, slices, information in units of encoded blocks, and encoded information in units of encoded blocks. Specifically, the prediction mode PredMode that distinguishes between inter prediction (PRED_INTER) and intra prediction (PRED_INTRA) for each coding block, the partition mode PartMode, and in the case of inter prediction (PRED_INTER), a flag that distinguishes whether or not it is merge mode , merge index, sub-block merge flag for merge mode, inter-prediction mode for motion vector predictor mode, motion vector predictor index, differential motion vector, sub-block predictor motion vector flag, etc. and supplies the encoded information to the inter prediction unit 203 or intra prediction unit 204 and the encoded information storage memory 205 . The separated second encoded bit string is decoded to calculate an orthogonally transformed and quantized residual signal, and the orthogonally transformed and quantized residual signal is supplied to the inverse quantization and inverse orthogonal transformation section 206 .

インター予測部203は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)で予測動きベクトルモードである時に、符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された画像信号の符号化情報を用いて、複数の予測動きベクトルの候補を導出して後述する予測動きベクトル候補リストに登録し、予測動きベクトル候補リストに登録された複数の予測動きベクトルの候補の中から、ビット列復号部201で復号され供給される予測動きベクトルインデックスに応じた予測動きベクトルを選択し、ビット列復号部201で復号された差分ベクトルと選択された予測動きベクトルから動きベクトルを算出し、他の符号化情報とともに符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで供給・格納する符号化ブロックの符号化情報は、予測モードPredMode、分割モードPartMode、L0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等である。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は1, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は0である。インター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0は0, L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は1である。インター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0、L1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL1は共に1である。さらに、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがインター予測(PRED_INTER)でマージモードの時に、マージ候補を導出する。符号化情報格納メモリ205に記憶されている既に復号された符号化ブロックの符号化情報を用いて、複数のマージの候補を導出して後述するマージ候補リストに登録し、マージ候補リストに登録された複数のマージ候補の中からビット列復号部201で復号され供給されるマージインデックスに対応したマージ候補を選択し、選択されたマージ候補のL0予測、及びL1予測を利用するか否かを示すフラグpredFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP]、L0、L1の参照インデックスrefIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP]、L0、L1の動きベクトルmvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP]等のインター予測情報を符号化情報格納メモリ205に格納する。ここで、xP、yPはピクチャ内での符号化ブロックの左上の画素の位置を示すインデックスである。インター予測部の詳細な構成と動作は後述する。 When the prediction mode PredMode of the encoding block to be processed is inter prediction (PRED_INTER) and motion vector prediction mode, the inter prediction unit 203 predicts the code of the already decoded image signal stored in the encoding information storage memory 205. Using the transformation information, a plurality of motion vector predictor candidates are derived and registered in a motion vector predictor candidate list, which will be described later. A motion vector predictor corresponding to a motion vector predictor index decoded and supplied by the unit 201 is selected, a motion vector is calculated from the differential vector decoded by the bit string decoding unit 201 and the selected motion vector predictor, and other encoding is performed. It is stored in the encoded information storage memory 205 together with the information. The coding information of the coding block supplied and stored here includes flags predFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP] indicating whether or not to use prediction mode PredMode, partition mode PartMode, L0 prediction, and L1 prediction. [yP], reference indices refIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP] of L0, L1, motion vectors mvL0[xP][yP], mvL1[xP][yP] of L0, L1, etc. . Here, xP and yP are indices indicating the position of the upper left pixel of the coding block in the picture. When the prediction mode PredMode is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 1, and the flag predFlagL1 indicates whether to use L1 prediction. is 0. When the inter prediction mode is L1 prediction (Pred_L1), the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction is 0, and the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction is 1. When the inter prediction mode is bi-prediction (Pred_BI), the flag predFlagL0 indicating whether to use L0 prediction and the flag predFlagL1 indicating whether to use L1 prediction are both 1. Furthermore, when the prediction mode PredMode of the encoding block to be processed is inter prediction (PRED_INTER) and merge mode, merge candidates are derived. A plurality of merging candidates are derived using the coding information of already decoded coding blocks stored in the coding information storage memory 205 and registered in a merge candidate list, which will be described later. A merge candidate corresponding to the merge index decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 is selected from among the plurality of merge candidates, and a flag indicating whether to use the L0 prediction and L1 prediction of the selected merge candidate. predFlagL0[xP][yP], predFlagL1[xP][yP], L0, L1 reference index refIdxL0[xP][yP], refIdxL1[xP][yP], L0, L1 motion vector mvL0[xP][yP ], mvL1[xP][yP], etc. are stored in the encoded information storage memory 205 . Here, xP and yP are indices indicating the position of the upper left pixel of the coding block in the picture. The detailed configuration and operation of the inter prediction unit will be described later.

イントラ予測部204は、処理対象の符号化ブロックの予測モードPredModeがイントラ予測(PRED_INTRA)の時に、イントラ予測を行う。ビット列復号部201で復号された符号化情報にはイントラ予測モードが含まれており、イントラ予測モードに応じて、復号画像メモリ208に格納されている復号済みの画像信号からイントラ予測により予測画像信号を生成し、予測画像信号を復号画像信号重畳部207に供給する。イントラ予測部204は、画像符号化装置100のイントラ予測部103に対応するものであるから、イントラ予測部103と同様の処理を行う。 The intra prediction unit 204 performs intra prediction when the prediction mode PredMode of the encoding block to be processed is intra prediction (PRED_INTRA). The encoded information decoded by the bit string decoding unit 201 includes an intra prediction mode, and a predicted image signal is obtained by intra prediction from the decoded image signal stored in the decoded image memory 208 according to the intra prediction mode. is generated, and the predicted image signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 . Since the intra prediction unit 204 corresponds to the intra prediction unit 103 of the image encoding device 100, the same processing as the intra prediction unit 103 is performed.

逆量子化・逆直交変換部206は、ビット列復号部201で復号された直交変換・量子化された残差信号に対して逆直交変換及び逆量子化を行い、逆直交変換・逆量子化された残差信号を得る。 The inverse quantization/inverse orthogonal transformation unit 206 performs inverse orthogonal transformation and inverse quantization on the orthogonally transformed/quantized residual signal decoded by the bit stream decoding unit 201, and performs inverse orthogonal transformation/inverse quantization. to obtain the residual signal.

復号画像信号重畳部207は、インター予測部203でインター予測された予測画像信号、またはイントラ予測部204でイントラ予測された予測画像信号と、逆量子化・逆直交変換部206により逆直交変換・逆量子化された残差信号とを重畳することにより、復号画像信号を復号し、復号画像メモリ208に格納する。復号画像メモリ208に格納する際には、復号画像に対して符号化によるブロック歪等を減少させるフィルタリング処理を施した後、復号画像メモリ208に格納してもよい。 The decoded image signal superimposing unit 207 performs inverse orthogonal transform/transform/ The decoded image signal is decoded by superimposing it with the inverse quantized residual signal and stored in the decoded image memory 208 . When storing the decoded image in the decoded image memory 208, the decoded image may be stored in the decoded image memory 208 after being subjected to a filtering process for reducing block distortion due to encoding.

次に、画像符号化装置100におけるブロック分割部101の動作について説明する。図3は、画像をツリーブロックに分割し、各ツリーブロックをさらに分割する動作を示すフローチャートである。まず、入力された画像を、所定サイズのツリーブロックに分割する(ステップS1001)。各ツリーブロックについては、所定の順序、すなわちラスタスキャン順に走査し(ステップS1002)、処理対象のツリーブロックの内部を分割する(ステップS1003)。 Next, the operation of the block dividing section 101 in the image encoding device 100 will be described. FIG. 3 is a flowchart illustrating the operation of dividing an image into treeblocks and subdividing each treeblock. First, an input image is divided into tree blocks of a predetermined size (step S1001). Each treeblock is scanned in a predetermined order, that is, in raster scan order (step S1002), and the inside of the treeblock to be processed is divided (step S1003).

図7は、ステップS1003の分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを4分割するか否かを判断する(ステップS1101)。 FIG. 7 is a flow chart showing the detailed operation of the division processing in step S1003. First, it is determined whether or not to divide the block to be processed into four (step S1101).

処理対象ブロックを4分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを4分割する(ステップS1102)。処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、Zスキャン順、すなわち左上、右上、左下、右下の順に走査する(ステップS1103)。図5は、Zスキャン順の例であり、図6の601は、処理対象ブロックを4分割した例である。図6の601の番号0~3は処理の順番を示したものである。そしてステップS1101で分割した各ブロックについて、図7のフローチャートを再帰的に呼び出す。 If it is determined that the block to be processed is to be divided into four, the block to be processed is divided into four (step S1102). Each block obtained by dividing the block to be processed is scanned in the order of Z scanning, that is, upper left, upper right, lower left, and lower right (step S1103). FIG. 5 shows an example of the Z scan order, and 601 in FIG. 6 shows an example in which the block to be processed is divided into four. Numbers 0 to 3 in 601 in FIG. 6 indicate the order of processing. Then, the flowchart of FIG. 7 is recursively called for each block divided in step S1101.

処理対象ブロックを4分割しないと判断した場合は、2-3分割を行う(ステップS1105)。 If it is determined that the block to be processed is not divided into 4, it is divided into 2-3 (step S1105).

図8は、ステップS1105の2-3分割処理の詳細動作を示すフローチャートである。まず、処理対象のブロックを2-3分割するか否か、すなわち2分割または3分割の何れかを行うか否かを判断する(ステップS1201)。 FIG. 8 is a flow chart showing the detailed operation of the 2-3 division processing in step S1105. First, it is determined whether or not to divide the block to be processed into 2-3, that is, whether to divide into 2 or 3 (step S1201).

処理対象ブロックを2-3分割すると判断しない場合、すなわち分割しないと判断した場合は、分割を終了し(ステップS1211)、上位階層のブロックに戻る。 If it is determined not to divide the block to be processed into 2-3, that is, if it is determined not to be divided, the division is terminated (step S1211), and the block in the upper layer is returned to.

処理対象のブロックを2-3分割すると判断した場合は、さらに処理対象ブロックを2分割するか否か(ステップS1202)を判断する。 If it is determined to divide the block to be processed into 2 or 3, it is determined whether to further divide the block to be processed into two (step S1202).

処理対象ブロックを2分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1203)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1204)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1205)。ステップS1204の結果、処理対象ブロックは、図602に示す通り、垂直方向2分割に分割され、ステップS1205の結果、処理対象ブロックは、図604に示す通り、水平方向2分割に分割される。 If the block to be processed is determined to be divided into two, it is determined whether to divide the block to be processed vertically (step S1203), and based on the result, the block to be processed is vertically divided (step S1204). Alternatively, the block to be processed is horizontally divided (step S1205). As a result of step S1204, the block to be processed is divided into two vertically as shown in FIG. 602, and as a result of step S1205, the block to be processed is divided into two horizontally as shown in FIG.

ステップS1202において、処理対象のブロックを2分割すると判断しなかった場合、すなわち3分割すると判断した場合は、処理対象ブロックを垂直方向に分割するか否かを判断し(ステップS1206)、その結果に基づき、処理対象ブロックを垂直方向に分割する(ステップS1207)か、処理対象ブロックを水平方向に分割する(ステップS1208)。ステップS1207の結果、処理対象ブロックは、図603に示す通り、垂直方向3分割に分割され、ステップS1208の結果、処理対象ブロックは、図605に示す通り、水平方向3分割に分割される。 If it is determined in step S1202 that the block to be processed is not to be divided into two, that is, if it is determined to be divided into three, it is determined whether or not to divide the block to be processed in the vertical direction (step S1206). Based on this, the block to be processed is divided vertically (step S1207) or horizontally (step S1208). As a result of step S1207, the block to be processed is divided vertically into three parts as shown in FIG. 603, and as a result of step S1208, the block to be processed is divided into three parts horizontally as shown in FIG.

ステップS1204からステップS1205のいずれかを実行後、処理対象ブロックを分割した各ブロックについて、左から右、上から下の順に走査する(ステップS1209)。図6の602から605の番号0~3は処理の順番を示したものである。分割した各ブロックについて、図8のフローチャートを再帰的に呼び出す。 After executing any one of steps S1204 to S1205, each block obtained by dividing the block to be processed is scanned from left to right and from top to bottom (step S1209). Numbers 0 to 3 in 602 to 605 in FIG. 6 indicate the order of processing. The flowchart of FIG. 8 is recursively called for each divided block.

ここで説明した再帰的なブロック分割は、分割する回数、または、処理対象のブロックのサイズ等により、分割要否を制限してもよい。分割要否を制限する情報は、符号化装置と復号化装置の間で予め取り決めを行うことで、情報の伝達を行わない構成で実現してもよいし、符号化装置が分割要否を制限する情報を決定し、符号化ビット列に記録することにより、復号化装置に伝達する構成で実現してもよい。 In the recursive block division described here, necessity of division may be restricted by the number of divisions, the size of the block to be processed, or the like. Information that limits whether or not division is necessary may be implemented by a configuration in which information is not transmitted by prior agreement between the encoding device and the decoding device, or the coding device may limit whether or not division is necessary. The information may be determined and recorded in the encoded bit string to be transmitted to the decoding device.

ここで、あるブロックを分割した場合、分割前のブロックを親ブロックと呼び、分割後の各ブロックを子ブロックと呼ぶ。 Here, when a certain block is divided, the block before division is called a parent block, and each block after division is called a child block.

次に、画像復号装置200におけるブロック分割部202の動作について説明する。ブロック分割部202は、画像符号化装置100のブロック分割部101と同様の処理手順でツリーブロックを分割するものである。ただし、画像符号化装置100のブロック分割部101では、画像認識による最適形状の推定や歪レート最適化等最適化手法を適用し、最適なブロック分割の形状を決定するのに対し、画像復号装置200におけるブロック分割部202は、符号化ビット列に記録されたブロック分割情報を復号することにより、ブロック分割形状を決定する点が異なる。 Next, the operation of the block dividing section 202 in the image decoding device 200 will be described. The block dividing unit 202 divides the treeblocks in the same processing procedure as the block dividing unit 101 of the image encoding device 100 . However, the block division unit 101 of the image encoding device 100 applies optimization techniques such as estimation of the optimum shape by image recognition and distortion rate optimization to determine the optimum block division shape, whereas the image decoding device The block division unit 202 in 200 is different in that the block division shape is determined by decoding the block division information recorded in the encoded bit stream.

第1の実施の形態のブロック分割に関するシンタックス(符号化ビット列の構文規則)を図9に示す。coding_quadtree()はブロックの4分割処理にかかるシンタックスを表し、multi_type_tree()はブロックの2分割または3分割処理にかかるシンタックスを表す。qt_splitはブロックを4分割するか否かを示すフラグであり、ブロックを4分割する場合は、qt_split=1、4分割しない場合は、qt_split=0とする。4分割する場合(qt_split=1)、4分割した各ブロックについて、再帰的に4分割処理をする(coding_quadtree(0), coding_quadtree(1), coding_quadtree(2), coding_quadtree(3))。4分割しない場合(qt_split=0)は、multi_type_tree()に従い、後続の分割を決定する。mtt_splitは、さらに分割をするか否かを示すフラグである。さらに分割をする場合(mtt_split=1)、垂直方向に分割するか水平方向に分割するかを示すフラグであるmtt_split_verticalと、2分割するか3分割するかを決定するフラグであるmtt_split_binaryを参照する。mtt_split_vertical=1は、垂直方向に分割することを示し、mtt_split_vertical=0は、水平方向に分割することを示す。mtt_split_binary=1は、2分割することを示し、mtt_split_binary=0は3分割することを示す。mtt_split=0となるまで、再帰的にmulti_type_treeを呼び出すことにより、階層的なブロック分割を行う。 FIG. 9 shows the syntax (syntax rules for encoded bit strings) relating to block division in the first embodiment. coding_quadtree() represents the syntax for dividing a block into four, and multi_type_tree() represents the syntax for dividing the block into two or three. qt_split is a flag indicating whether to divide the block into four or not. When the block is divided into four, qt_split=1, and when not divided into four, qt_split=0. When dividing into four (qt_split=1), each block divided into four is recursively divided into four (coding_quadtree(0), coding_quadtree(1), coding_quadtree(2), coding_quadtree(3)). When not splitting into 4 (qt_split=0), the subsequent splitting is determined according to multi_type_tree(). mtt_split is a flag indicating whether or not to further split. For further splitting (mtt_split=1), refer to mtt_split_vertical, which is a flag indicating whether to split vertically or horizontally, and mtt_split_binary, which is a flag for determining whether to split into two or three. mtt_split_vertical=1 indicates splitting in the vertical direction, and mtt_split_vertical=0 indicates splitting in the horizontal direction. mtt_split_binary=1 indicates splitting into two, and mtt_split_binary=0 indicates splitting into three. Perform hierarchical block splitting by recursively calling multi_type_tree until mtt_split=0.

<インター予測>
実施の形態に係るインター予測方法は、図1の動画像符号化装置のインター予測部102および図2の動画像復号装置のインター予測部203において実施される。
<Inter Prediction>
The inter prediction method according to the embodiment is implemented in the inter prediction section 102 of the video encoding device in FIG. 1 and the inter prediction section 203 of the video decoding device in FIG.

実施の形態によるインター予測方法について、図面を用いて説明する。インター予測方法は符号化ブロック単位で符号化及び復号の処理の何れでも実施される。 An inter-prediction method according to an embodiment will be described with reference to the drawings. The inter-prediction method is implemented in both encoding and decoding processes in units of encoded blocks.

<符号化側のインター予測部102の説明>
図16は図1の動画像符号化装置のインター予測部102の詳細な構成を示す図である。通常予測動きベクトルモード導出部301は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部301の詳細な構成と処理については後述する。
<Description of inter prediction unit 102 on the encoding side>
FIG. 16 is a diagram showing the detailed configuration of the inter prediction unit 102 of the video encoding device of FIG. A normal motion vector predictor mode deriving unit 301 derives a plurality of normal motion vector predictor candidates, selects a motion vector predictor, and calculates a differential vector from the detected motion vector. The detected inter prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector are inter prediction information for the normal predicted motion vector mode. This inter prediction information is supplied to the inter prediction mode determination unit 305 . The detailed configuration and processing of the normal motion vector predictor mode derivation unit 301 will be described later.

通常マージモード導出部302では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。通常マージモード導出部302の詳細な構成と処理については後述する。 A normal merge mode derivation unit 302 derives a plurality of normal merge candidates, selects a normal merge candidate, and obtains inter prediction information in the normal merge mode. This inter prediction information is supplied to the inter prediction mode determination unit 305 . The detailed configuration and processing of the normal merge mode derivation unit 302 will be described later.

サブブロック予測動きベクトルモード導出部303では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部303の詳細な構成と処理については後述する。 A sub-block predictor motion vector mode deriving unit 303 derives a plurality of sub-block predictor motion vector candidates, selects a sub-block predictor motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector are inter prediction information for the normal predicted motion vector mode. This inter prediction information is supplied to the inter prediction mode determination unit 305 . The detailed configuration and processing of the sub-block predicted motion vector mode derivation unit 303 will be described later.

サブブロックマージモード導出部304では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がインター予測モード判定部305に供給される。サブブロックマージモード導出部304の詳細な構成と処理については後述する。 A sub-block merging mode derivation unit 304 derives a plurality of sub-block merging candidates, selects a sub-block merging candidate, and obtains inter-prediction information for the sub-block merging mode. This inter prediction information is supplied to the inter prediction mode determination unit 305 . A detailed configuration and processing of the sub-block merge mode derivation unit 304 will be described later.

インター予測モード判定部305では通常予測動きベクトルモード導出部301、通常マージモード導出部302、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303、サブブロックマージモード導出部304から供給されるインター予測情報に基づいて、インター予測モードを判定する。インター予測モード判定部の305から判定結果に応じたインター予測情報が動き補償予測部306に供給される。 Based on the inter prediction information supplied from the normal prediction motion vector mode derivation unit 301, the normal merge mode derivation unit 302, the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 303, and the sub-block merge mode derivation unit 304, the inter prediction mode determination unit 305 , determine the inter-prediction mode. The inter prediction information according to the determination result is supplied from the inter prediction mode determination unit 305 to the motion compensation prediction unit 306 .

動き補償予測部306では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ104に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については後述する。 Based on the determined inter prediction information, the motion compensation prediction unit 306 performs inter prediction on the reference image signal stored in the decoded image memory 104 . Detailed configuration and processing will be described later.

<復号側のインター予測部203の説明>
図22は図2の動画像復号装置のインター予測部203の詳細な構成を示す図である。
<Description of Inter Predictor 203 on the Decoding Side>
FIG. 22 is a diagram showing a detailed configuration of the inter prediction unit 203 of the video decoding device of FIG. 2. As shown in FIG.

通常予測動きベクトルモード導出部401は複数の通常予測動きベクトル候補を導出して予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常予測動きベクトルモード導出部401の詳細な構成と処理については後述する。 A normal motion vector predictor mode deriving unit 401 derives a plurality of normal motion vector predictor candidates, selects a motion vector predictor, and calculates a differential vector from the detected motion vector. The detected inter prediction mode, reference index, motion vector, and difference vector are inter prediction information for the normal predicted motion vector mode. This inter prediction information is supplied to the motion compensation prediction section 406 via the switch 408 . The detailed configuration and processing of the normal motion vector predictor mode derivation unit 401 will be described later.

通常マージモード導出部402では複数の通常マージ候補を導出して通常マージ候補を選択し、通常マージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。通常マージモード導出部402の詳細な構成と処理については後述する。 A normal merge mode derivation unit 402 derives a plurality of normal merge candidates, selects a normal merge candidate, and obtains inter prediction information in the normal merge mode. This inter prediction information is supplied to the motion compensation prediction section 406 via the switch 408 . The detailed configuration and processing of the normal merge mode derivation unit 402 will be described later.

サブブロック予測動きベクトルモード導出部403では複数のサブブロック予測動きベクトル候補を導出してサブブロック予測動きベクトルを選択し、検出した動きベクトルとの差分ベクトルを算出する。検出されたインター予測モード、参照インデックス、動きベクトル、算出された差分ベクトルが通常予測動きベクトルモードのインター予測情報となる。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロック予測動きベクトルモード導出部403の詳細な構成と処理については後述する。 A sub-block predictor motion vector mode derivation unit 403 derives a plurality of sub-block predictor motion vector candidates, selects a sub-block predictor motion vector, and calculates a difference vector from the detected motion vector. The detected inter prediction mode, reference index, motion vector, and calculated difference vector are inter prediction information for the normal predicted motion vector mode. This inter prediction information is supplied to the motion compensation prediction section 406 via the switch 408 . The detailed configuration and processing of the sub-block predicted motion vector mode deriving unit 403 will be described later.

サブブロックマージモード導出部404では複数のサブブロックマージ候補を導出してサブブロックマージ候補を選択し、サブブロックマージモードのインター予測情報を得る。このインター予測情報がスイッチ408を経由して動き補償予測部406に供給される。サブブロックマージモード導出部404の詳細な構成と処理については後述する。 A sub-block merging mode deriving unit 404 derives a plurality of sub-block merging candidates, selects a sub-block merging candidate, and obtains inter-prediction information for the sub-block merging mode. This inter prediction information is supplied to the motion compensation prediction section 406 via the switch 408 . A detailed configuration and processing of the sub-block merge mode derivation unit 404 will be described later.

動き補償予測部406では判定されたインター予測情報に基づいて、復号画像メモリ208に格納されている参照画像信号に対してインター予測を行う。詳細な構成と処理については符号化側と同様である。 Based on the determined inter prediction information, the motion compensation prediction unit 406 performs inter prediction on the reference image signal stored in the decoded image memory 208 . The detailed configuration and processing are the same as those on the encoding side.

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP)>
図17の通常予測動きベクトルモード導出部301は、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、通常動きベクトル検出部326、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328を含む。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP)>
The normal motion vector predictor mode deriving unit 301 in FIG. A vector detection unit 326 , a motion vector predictor candidate selection unit 327 and a motion vector subtraction unit 328 are included.

図23の通常予測動きベクトルモード導出部401は、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425、予測動きベクトル候補選択部426、動きベクトル加算部427を含む。 The normal motion vector predictor mode deriving unit 401 in FIG. A vector candidate selection unit 426 and a motion vector addition unit 427 are included.

符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301および復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の処理手順について、それぞれ図19、図25のフローチャートを用いて説明する。図19は符号化側の通常動きベクトルモード導出部301による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートであり、図25は復号側の通常動きベクトルモード導出部401による通常予測動きベクトルモード導出処理手順を示すフローチャートである。 Processing procedures of the normal predicted motion vector mode deriving unit 301 on the encoding side and the normal predicted motion vector mode deriving unit 401 on the decoding side will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 19 and 25, respectively. FIG. 19 is a flowchart showing the normal predicted motion vector mode derivation processing procedure by the normal motion vector mode derivation unit 301 on the encoding side, and FIG. 25 is the normal predicted motion vector mode derivation processing by the normal motion vector mode derivation unit 401 on the decoding side. It is a flow chart which shows a procedure.

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):符号化側の説明>
図19を参照して符号化側の通常予測動きベクトルモード導出処理手順を説明する。図19の処理手順の説明において、明細書の動きベクトルという用語と、図19の通常動きベクトルという用語は対応するものとする。 まず、通常動きベクトル検出部326でインター予測モードおよび参照インデックス毎に通常動きベクトルを検出する(図19のステップS100)。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP): description on the encoding side>
A normal motion vector prediction mode derivation processing procedure on the encoding side will be described with reference to FIG. In the explanation of the processing procedure in FIG. 19, the term "motion vector" in the specification corresponds to the term "normal motion vector" in FIG. First, the normal motion vector detection unit 326 detects a normal motion vector for each inter prediction mode and reference index (step S100 in FIG. 19).

続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325、予測動きベクトル候補選択部327、動きベクトル減算部328で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルの差分動きベクトルをL0、L1毎にそれぞれ算出する(図19のステップS101~S106)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、インター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0の差分動きベクトルmvdL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1の差分動きベクトルmvdL1をそれぞれ算出する。 Subsequently, a spatial motion vector predictor candidate deriving unit 321, a temporal motion vector predictor candidate deriving unit 322, a historical motion vector predictor candidate deriving unit 323, a motion vector predictor candidate supplementing unit 325, a motion vector predictor candidate selecting unit 327, and a motion vector subtracting unit. At 328, differential motion vectors of motion vectors used for inter prediction in normal motion vector predictor mode are calculated for each of L0 and L1 (steps S101 to S106 in FIG. 19). Specifically, when the prediction mode PredMode of the block to be processed is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode is L0 prediction (Pred_L0), the L0 motion vector predictor candidate list mvpListL0 is calculated and the motion vector predictor mvpL0 is selected. Then, the difference motion vector mvdL0 of the motion vector mvL0 of L0 is calculated. When the inter prediction mode of the block to be processed is L1 prediction (Pred_L1), the L1 motion vector predictor candidate list mvpListL1 is calculated, the motion vector predictor mvpL1 is selected, and the differential motion vector mvdL1 of the L1 motion vector mvL1 is calculated. . When the inter prediction mode of the block to be processed is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, L0 motion vector predictor candidate list mvpListL0 is calculated, L0 motion vector predictor mvpL0 is selected, and L0 Calculates the differential motion vector mvdL0 of the motion vector mvL0 of L1, calculates the motion vector predictor candidate list mvpListL1 of L1, calculates the predicted motion vector mvpL1 of L1, and calculates the differential motion vector mvdL1 of the motion vector mvL1 of L1. do.

L0、L1それぞれについて、差分動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。L0の差分動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の差分動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの差分動きベクトルを算出する処理中に、LXではなく、もう一方のリストの情報を参照する場合、もう一方のリストをLYとして表す。 Differential motion vector calculation processing is performed for each of L0 and L1, and the processing is common to both L0 and L1. Therefore, L0 and L1 are represented as common LX in the following description. X is 0 in the process of calculating the differential motion vector of L0, and X is 1 in the process of calculating the differential motion vector of L1. Also, when referring to the information of the other list instead of LX during the process of calculating the differential motion vector of LX, the other list is represented as LY.

LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図19のステップS102:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図19のステップS103)。通常予測動きベクトルモード導出部301の中の空間予測動きベクトル候補導出部321、時間予測動きベクトル候補導出部322、履歴予測動きベクトル候補導出部323、予測動きベクトル候補補充部325で複数の予測動きベクトルの候補を導出して予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図19のステップS103の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。 If the LX motion vector mvLX is used (step S102 in FIG. 19: YES), the LX motion vector predictor candidates are calculated and the LX motion vector predictor candidate list mvpListLX is constructed (step S103 in FIG. 19). A spatial motion vector predictor candidate deriving unit 321, a temporal motion vector predictor candidate deriving unit 322, a historical motion vector predictor candidate deriving unit 323, and a motion vector predictor candidate supplementing unit 325 in the normal motion vector predictor mode deriving unit 301 generate multiple predicted motions. A motion vector predictor candidate list mvpListLX is constructed by deriving vector candidates. A detailed processing procedure of step S103 in FIG. 19 will be described later using the flowchart in FIG.

続いて、予測動きベクトル候補選択部327により、LXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXからLXの予測動きベクトルmvpLXを選択する(図19のステップS104)。動きベクトルmvLXと予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中に格納された各予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]との差分であるそれぞれの差分動きベクトルを算出する。それら差分動きベクトルを符号化したときの符号量を予測動きベクトル候補リストmvpListLXの要素ごとに算出する。そして、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録された各要素の中で、予測動きベクトルの候補毎の符号量が最小となる予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中で最小の発生符号量となる予測動きベクトルの候補が複数存在する場合には、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの中のインデックスiが小さい番号で表される予測動きベクトルの候補mvpListLX[i]を最適予測動きベクトルmvpLXとして選択し、そのインデックスiを取得する。 Subsequently, the motion vector predictor candidate selection unit 327 selects the LX motion vector predictor mvpLX from the LX motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S104 in FIG. 19). A motion vector difference between the motion vector mvLX and each motion vector predictor candidate mvpListLX[i] stored in the motion vector predictor candidate list mvpListLX is calculated. A code amount when the differential motion vectors are encoded is calculated for each element of the motion vector predictor candidate list mvpListLX. Then, among the elements registered in the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the motion vector predictor candidate mvpListLX[i] having the minimum code amount for each motion vector predictor candidate is selected as the motion vector predictor mvpLX. Get index i. If there are multiple motion vector predictor candidates with the smallest generated code amount in the motion vector predictor candidate list mvpListLX, the motion vector predictor candidate list mvpListLX with a small index i is indicated by a small number. , is selected as the optimal motion vector predictor mvpLX, and its index i is obtained.

続いて、動きベクトル減算部328で、LXの動きベクトルmvLXから選択されたLXの予測動きベクトルmvpLXを減算し、
mvdLX = mvLX - mvpLX
としてLXの差分動きベクトルmvdLXを算出する(図19のステップS105)。
Subsequently, the motion vector subtraction unit 328 subtracts the selected predicted motion vector mvpLX of LX from the motion vector mvLX of LX,
mvdLX = mvLX - mvpLX
, the differential motion vector mvdLX of LX is calculated (step S105 in FIG. 19).

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):復号側の説明>
次に、図25を参照して復号側の通常予測動きベクトルモード処理手順を説明する。復号側では、空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で、通常予測動きベクトルモードのインター予測で用いる動きベクトルをL0,L1毎にそれぞれ算出する(図25のステップS201~S206)。具体的には処理対象ブロックの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)で、処理対象ブロックのインター予測モードがL0予測(Pred_L0)の場合、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードがL1予測(Pred_L1)の場合、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、予測動きベクトルmvpL1を選択し、L1の動きベクトルmvL1を算出する。処理対象ブロックのインター予測モードが双予測(Pred_BI)の場合、L0予測とL1予測が共に行われ、L0の予測動きベクトル候補リストmvpListL0を算出して、L0の予測動きベクトルmvpL0を選択し、L0の動きベクトルmvL0を算出するとともに、L1の予測動きベクトル候補リストmvpListL1を算出して、L1の予測動きベクトルmvpL1を算出し、L1の動きベクトルmvL1をそれぞれ算出する。
<Normal predicted motion vector mode derivation unit (normal AMVP): description on the decoding side>
Next, the decoding-side normal predicted motion vector mode processing procedure will be described with reference to FIG. On the decoding side, the spatial motion vector predictor candidate deriving unit 421, the temporal motion vector predictor candidate deriving unit 422, the historical motion vector predictor candidate deriving unit 423, and the motion vector predictor candidate supplementing unit 425 use inter prediction in normal motion vector predictor mode. A motion vector is calculated for each of L0 and L1 (steps S201 to S206 in FIG. 25). Specifically, when the prediction mode PredMode of the block to be processed is inter prediction (MODE_INTER) and the inter prediction mode of the block to be processed is L0 prediction (Pred_L0), the L0 motion vector predictor candidate list mvpListL0 is calculated and the predicted motion Select the vector mvpL0 and calculate the motion vector mvL0 of L0. When the inter prediction mode of the block to be processed is L1 prediction (Pred_L1), the L1 motion vector predictor candidate list mvpListL1 is calculated, the motion vector predictor mvpL1 is selected, and the L1 motion vector mvL1 is calculated. When the inter prediction mode of the block to be processed is bi-prediction (Pred_BI), both L0 prediction and L1 prediction are performed, L0 motion vector predictor candidate list mvpListL0 is calculated, L0 motion vector predictor mvpL0 is selected, and L0 L1's motion vector mvL0 is calculated, L1's motion vector predictor candidate list mvpListL1 is calculated, L1's predicted motion vector mvpL1 is calculated, and L1's motion vector mvL1 is calculated.

符号化側と同様に、復号側でもL0、L1それぞれについて、動きベクトル算出処理を行うが、L0、L1ともに共通の処理となる。したがって、以下の説明においてはL0、L1を共通のLXとして表す。LXは処理対象の符号化ブロックのインター予測に用いるインター予測モードを表す。L0の動きベクトルを算出する処理ではXが0であり、L1の動きベクトルを算出する処理ではXが1である。また、LXの動きベクトルを算出する処理中に、算出対象のLXと同じ参照リストではなく、もう一方の参照リストの情報を参照する場合、もう一方の参照リストをLYとして表す。 Similar to the encoding side, the decoding side also performs motion vector calculation processing for each of L0 and L1, but the processing is common to both L0 and L1. Therefore, L0 and L1 are represented as common LX in the following description. LX represents an inter-prediction mode used for inter-prediction of a coding block to be processed. X is 0 in the process of calculating the motion vector of L0, and X is 1 in the process of calculating the motion vector of L1. Also, when referring to the information of another reference list instead of the same reference list as that of LX to be calculated during the process of calculating the motion vector of LX, the other reference list is represented as LY.

LXの動きベクトルmvLXを使用する場合(図25のステップS202:YES)、LXの予測動きベクトルの候補を算出してLXの予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する(図25のステップS203)。通常予測動きベクトルモード導出部401の中の空間予測動きベクトル候補導出部421、時間予測動きベクトル候補導出部422、履歴予測動きベクトル候補導出部423、予測動きベクトル候補補充部425で複数の予測動きベクトルの候補を算出し、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを構築する。図25のステップS203の詳細な処理手順については図20のフローチャートを用いて後述する。 If the LX motion vector mvLX is to be used (step S202 in FIG. 25: YES), LX motion vector predictor candidates are calculated to construct the LX motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S203 in FIG. 25). A spatial motion vector predictor candidate deriving unit 421, a temporal motion vector predictor candidate deriving unit 422, a historical motion vector predictor candidate deriving unit 423, and a motion vector predictor candidate supplementing unit 425 in the normal motion vector predictor mode deriving unit 401 generate a plurality of predicted motions. Vector candidates are calculated and a motion vector predictor candidate list mvpListLX is constructed. A detailed processing procedure of step S203 in FIG. 25 will be described later using the flowchart in FIG.

続いて、予測動きベクトル候補選択部426で予測動きベクトル候補リストmvpListLXからビット列復号部201にて復号されて供給される予測動きベクトルのインデックスmvpIdxLXに対応する予測動きベクトルの候補mvpListLX[mvpIdxLX]を選択された予測動きベクトルmvpLXとして取り出す(図25のステップS204)。 Subsequently, the motion vector predictor candidate selection unit 426 selects a motion vector predictor candidate mvpListLX[mvpIdxLX] corresponding to the motion vector predictor index mvpIdxLX decoded and supplied by the bit string decoding unit 201 from the motion vector predictor candidate list mvpListLX. fetched as the predicted motion vector mvpLX (step S204 in FIG. 25).

続いて、動きベクトル加算部427でビット列復号部201にて復号されて供給されるLXの差分動きベクトルmvdLXとLXの予測動きベクトルmvpLXを加算し、
mvLX = mvpLX + mvdLX
としてLXの動きベクトルmvLXを算出する(図25のステップS205)。
Subsequently, the motion vector addition unit 427 adds the differential motion vector mvdLX of LX and the predicted motion vector mvpLX of LX, which are decoded and supplied by the bit string decoding unit 201, and
mvLX = mvpLX + mvdLX
, the motion vector mvLX of LX is calculated (step S205 in FIG. 25).

<通常予測動きベクトルモード導出部(通常AMVP):動きベクトルの予測方法>
図20は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常予測動きベクトルモード導出部301及び動画像復号装置の通常予測動きベクトルモード導出部401とで共通する機能を有する通常予測動きベクトルモード導出処理の処理手順を表すフローチャートである。
<Normal Predictive Motion Vector Mode Derivation Unit (Normal AMVP): Motion Vector Prediction Method>
FIG. 20 shows a normal predicted motion vector having functions common to the normal predicted motion vector mode derivation unit 301 of the video encoding device and the normal predicted motion vector mode derivation unit 401 of the video decoding device according to the embodiment of the present invention. 4 is a flow chart showing a processing procedure of mode derivation processing;

通常予測動きベクトルモード導出部301及び通常予測動きベクトルモード導出部401では、予測動きベクトル候補リストmvpListLXを備えている。予測動きベクトル候補リストmvpListLXはリスト構造を成し、予測動きベクトル候補リスト内部の所在を示す予測動きベクトルインデックスと、インデックスに対応する予測動きベクトル候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。予測動きベクトルインデックスの数字は0から開始され、予測動きベクトル候補リストmvpListLXの記憶領域に、予測動きベクトル候補が格納される。本実施の形態においては、予測動きベクトル候補リストmvpListLXは少なくとも2個の予測動きベクトル候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、予測動きベクトル候補リストmvpListLXに登録されている予測動きベクトル候補数を示す変数numCurrMvpCandに0を設定する。 The normal motion vector predictor mode deriving unit 301 and the normal motion vector predictor mode deriving unit 401 have a motion vector predictor candidate list mvpListLX. The motion vector predictor candidate list mvpListLX has a list structure, and is provided with a motion vector predictor index indicating the location in the motion vector predictor candidate list and a storage area for storing the motion vector predictor candidate corresponding to the index as an element. The number of the motion vector predictor index starts from 0, and the motion vector predictor candidates are stored in the storage area of the motion vector predictor candidate list mvpListLX. In this embodiment, the motion vector predictor candidate list mvpListLX can register at least two motion vector predictor candidates (inter prediction information). Furthermore, 0 is set to a variable numCurrMvpCand indicating the number of motion vector predictor candidates registered in the motion vector predictor candidate list mvpListLX.

空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、左側に隣接するブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、左側に隣接するブロック(A0またはA1)の予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXA、及び動きベクトルmvLXA、参照インデックスrefIdxAを導出し、mvLXAを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS301)。なお、L0のときXは0、L1のときXは1とする(以下同様)。続いて、空間予測動きベクトル候補導出部321及び421は、上側に隣接するブロック(B0,B1またはB2)からの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、上側に隣接するブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXB、及び動きベクトルmvLXB、参照インデックスrefIdxBを導出し、mvLXAとmvLXBが等しくなければ、mvLXBを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS302)。図20のステップS301とS302の処理は参照する隣接ブロックの位置と数が異なる点以外は共通であり、符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXN、及び動きベクトルmvLXN、参照インデックスrefIdxN(NはAまたはB、以下同様)を導出する。 Spatial motion vector predictor candidate deriving units 321 and 421 derive a motion vector predictor candidate from the left adjacent block. In this processing, a flag availableFlagLXA indicating whether or not the motion vector predictor candidate of the left-adjacent block (A0 or A1) is available, a motion vector mvLXA, and a reference index refIdxA are derived, and mvLXA is added to the motion vector predictor candidate list mvpListLX. (step S301 in FIG. 20). Note that X is 0 when L0 and X is 1 when L1 (same below). Subsequently, the spatial motion vector predictor candidate deriving units 321 and 421 derive a motion vector predictor candidate from the upper adjacent block (B0, B1 or B2). In this process, a flag availableFlagLXB indicating whether or not the motion vector predictor candidate of the block adjacent to the upper side is available, a motion vector mvLXB, and a reference index refIdxB are derived. Add to the candidate list mvpListLX (step S302 in FIG. 20). The processes of steps S301 and S302 in FIG. 20 are common except that the positions and numbers of adjacent blocks to be referred to are different, and flag availableFlagLXN indicating whether or not the motion vector predictor candidate of the coding block is available, and motion vector mvLXN. , a reference index refIdxN (N is A or B, and so on).

続いて、時間予測動きベクトル候補導出部322及び422は、現在の処理対象ピクチャとは時間が異なるピクチャにおける符号化ブロックからの予測動きベクトルの候補を導出する。この処理では、異なる時間のピクチャにおける符号化ブロックの予測動きベクトル候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagLXCol、及び動きベクトルmvLXCol、参照インデックスrefIdxCol、参照リストlistColを導出し、mvLXColを予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する(図20のステップS303)。このステップS303の導出処理手順を後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the temporal motion vector predictor candidate deriving units 322 and 422 derive candidate motion vector predictors from the encoding blocks in the pictures whose time is different from that of the current picture to be processed. In this processing, a flag availableFlagLXCol, which indicates whether or not a motion vector predictor candidate for a coded block in a picture at a different time is available, a motion vector mvLXCol, a reference index refIdxCol, and a reference list listCol are derived, and mvLXCol is derived as a motion vector predictor candidate. Add to list mvpListLX (step S303 in FIG. 20). The derivation processing procedure in step S303 will be described later in detail.

なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間予測動きベクトル候補導出部322及び422の処理を省略することができるものとする。 It is assumed that the processing of the temporal motion vector predictor candidate deriving units 322 and 422 can be omitted for each sequence (SPS), picture (PPS), or slice.

続いて、履歴予測動きベクトル候補導出部323及び423は履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補を予測動きベクトル候補リストmvpListLXに追加する。(図20のステップS304)。このステップS304の登録処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the historical motion vector predictor candidate deriving units 323 and 423 add the historical motion vector predictor candidates registered in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList to the motion vector predictor candidate list mvpListLX. (Step S304 in FIG. 20). The registration processing procedure in step S304 will be described later in detail using the flowchart of FIG.

続いて予測動きベクトル候補補充部325及び425は予測動きベクトル候補リストmvpListLXを満たすまで(0,0)等、所定の値の動きベクトルを追加する(図20のS305)。 Subsequently, the motion vector predictor candidate supplementing units 325 and 425 add motion vectors of predetermined values such as (0, 0) until the motion vector predictor candidate list mvpListLX is filled (S305 in FIG. 20).

<通常マージモード導出部(通常マージ)>
図18の通常マージモード導出部302は、空間マージ候補導出部341、時間マージ候補導出部342、平均マージ候補導出部344、履歴マージ候補導出部345、マージ候補補充部346、マージ候補選択部347を含む。
<Normal merge mode derivation unit (normal merge)>
The normal merge mode derivation unit 302 in FIG. including.

図24の通常マージモード導出部402は、空間マージ候補導出部441、時間マージ候補導出部442、平均マージ候補導出部444、履歴マージ候補導出部445、マージ候補補充部446、マージ候補選択部447を含む。 The normal merge mode derivation unit 402 in FIG. 24 includes a spatial merge candidate derivation unit 441, a temporal merge candidate derivation unit 442, an average merge candidate derivation unit 444, a history merge candidate derivation unit 445, a merge candidate supplement unit 446, and a merge candidate selection unit 447. including.

図21は本発明の実施の形態に係る動画像符号化装置の通常マージモード導出部302及び動画像復号装置の通常マージモード導出部402とで共通する機能を有する通常マージモード導出処理の手順を説明するフローチャートである。 FIG. 21 shows the procedure of normal merge mode derivation processing having functions common to the normal merge mode derivation unit 302 of the video encoding device and the normal merge mode derivation unit 402 of the video decoding device according to the embodiment of the present invention. It is a flow chart explaining.

以下、諸過程を順を追って説明する。なお、以下の説明においては特に断りのない限りスライスタイプslice_typeがBスライスの場合について説明するが、Pスライスの場合にも適用できる。ただし、スライスタイプslice_typeがPスライスの場合、インター予測モードとしてL0予測(Pred_L0)だけがあり、L1予測(Pred_L1)、双予測(Pred_BI)がないので、L1に纏わる処理を省略することができる。 The various processes will be described below in order. In the following description, unless otherwise specified, the slice type slice_type is B slice, but it can also be applied to P slice. However, when the slice type slice_type is a P slice, there is only L0 prediction (Pred_L0) as an inter prediction mode, and there is no L1 prediction (Pred_L1) or bi-prediction (Pred_BI), so processing related to L1 can be omitted.

通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402では、マージ候補リストmergeCandListを備えている。マージ候補リストmergeCandListはリスト構造を成し、マージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。マージインデックスの数字は0から開始され、マージ候補リストmergeCandListの記憶領域に、マージ候補が格納される。以降の処理では、マージ候補リストmergeCandListに登録されたマージインデックスiのマージ候補は、mergeCandList[i]で表すこととする。本実施の形態においては、マージ候補リストmergeCandListは少なくとも6個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。さらに、マージ候補リストmergeCandListに登録されているマージ候補数を示す変数numCurrMergeCandに0を設定する。 The normal merge mode derivation unit 302 and the normal merge mode derivation unit 402 have a merge candidate list mergeCandList. The merge candidate list mergeCandList has a list structure, and is provided with a merge index indicating the location in the merge candidate list and a storage area for storing the merge candidate corresponding to the index as an element. The number of the merge index starts from 0, and the merge candidates are stored in the storage area of the merge candidate list mergeCandList. In the subsequent processing, merge candidates with merge index i registered in the merge candidate list mergeCandList are represented by mergeCandList[i]. In this embodiment, the merge candidate list mergeCandList can register at least six merge candidates (inter prediction information). Furthermore, 0 is set to the variable numCurrMergeCand indicating the number of merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList.

空間マージ候補導出部341及び空間マージ候補導出部441では、動画像符号化装置の符号化情報格納メモリ111または動画像復号装置の符号化情報格納メモリ205に格納されている符号化情報から、処理対象ブロックの左側と上側に隣接するブロックからの空間マージ候補A,Bを導出して、導出された空間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS401)。ここで、空間マージ候補A,Bまたは時間マージ候補Colのいずれかを示すNを定義する。ブロックNのインター予測情報が空間マージ候補Nとして利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、空間マージ候補NのL0の参照インデックスrefIdxL0N及びL1の参照インデックスrefIdxL1N、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0NおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1N、L0の動きベクトルmvL0N、L1の動きベクトルmvL1Nを導出する。ただし、本実施の形態においては処理対象となる符号化ブロックを含むブロックに含まれる他の符号化ブロックを参照せずに、マージ候補を導出するので、処理対象の符号化ブロックを含むブロックに含まれる空間マージ候補は導出しない。 The spatial merging candidate deriving unit 341 and the spatial merging candidate deriving unit 441 perform processing based on the encoding information stored in the encoding information storage memory 111 of the video encoding device or the encoding information storage memory 205 of the video decoding device. Spatial merge candidates A and B are derived from the blocks adjacent to the left and upper sides of the target block, and the derived spatial merge candidates are registered in the merge candidate list mergeCandList (step S401 in FIG. 21). Now define N to denote either the spatial merge candidates A, B or the temporal merge candidates Col. Flag availableFlagN indicating whether or not inter prediction information of block N can be used as spatial merge candidate N, L0 reference index refIdxL0N and L1 reference index refIdxL1N of spatial merge candidate N, L0 indicating whether or not L0 prediction is performed A prediction flag predFlagL0N, an L1 prediction flag predFlagL1N indicating whether L1 prediction is performed, a motion vector mvL0N of L0, and a motion vector mvL1N of L1 are derived. However, in the present embodiment, merging candidates are derived without referring to other encoding blocks included in the block including the encoding block to be processed. It does not derive spatial merge candidates that

続いて、時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442では、異なる時間のピクチャからの時間マージ候補を導出して、導出された時間マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS402)。時間マージ候補が利用できるか否かを示すフラグavailableFlagCol、時間マージ候補のL0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0ColおよびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1Col、及びL0の動きベクトルmvL0Col、L1の動きベクトルmvL1Colを導出する。ステップS402の詳細な処理手順については後ほど図56を参照して詳細に説明する。 Subsequently, the temporal merge candidate derivation unit 342 and the temporal merge candidate derivation unit 442 derive temporal merge candidates from pictures at different times, and register the derived temporal merge candidates in the merge candidate list mergeCandList (see FIG. 21). step S402). A flag availableFlagCol indicating whether the temporal merge candidate is available, an L0 prediction flag predFlagL0Col indicating whether L0 prediction of the temporal merge candidate is performed, and an L1 prediction flag predFlagL1Col indicating whether L1 prediction is performed, and L0 motion vector mvL0Col of L1 and motion vector mvL1Col of L1 are derived. A detailed processing procedure of step S402 will be described later in detail with reference to FIG.

なお、シーケンス(SPS)、ピクチャ(PPS)またはスライスの単位で時間マージ候補導出部342及び時間マージ候補導出部442の処理を省略することができるものとする。 It is assumed that the processing of the temporal merge candidate derivation unit 342 and the temporal merge candidate derivation unit 442 can be omitted for each sequence (SPS), picture (PPS), or slice.

続いて、履歴マージ候補導出部345及び履歴マージ候補導出部445では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補をマージ候補リストmergeCandListに追加する(図21のステップS403)。ステップS403の詳細な処理手順については図62のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the history merge candidate derivation unit 345 and the history merge candidate derivation unit 445 add the history motion vector predictor candidates registered in the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList to the merge candidate list mergeCandList (step S403 in FIG. 21). . A detailed processing procedure of step S403 will be described in detail later using the flowchart of FIG.

続いて、平均マージ候補導出部344及び平均マージ候補導出部444では、マージ候補リストmergeCandListから平均マージ候補を導出して、導出された平均マージ候補をマージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS404)。ステップS404の詳細な処理手順については図41のフローチャートを用いて後ほど詳細に説明する。 Subsequently, the average merge candidate derivation unit 344 and the average merge candidate derivation unit 444 derive average merge candidates from the merge candidate list mergeCandList and register the derived average merge candidates in the merge candidate list mergeCandList (step in FIG. 21). S404). A detailed processing procedure of step S404 will be described in detail later using the flowchart of FIG.

続いて、マージ候補補充部346及びマージ候補補充部446では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが、最大マージ候補数MaxNumMergeCandより小さい場合、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補数numCurrMergeCandが最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として追加マージ候補を導出して、マージ候補リストmergeCandListに登録する(図21のステップS405)。最大マージ候補数MaxNumMergeCandを上限として、Pスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードがL0予測(Pred_L0)のマージ候補を追加する。Bスライスでは、異なる参照インデックスで動きベクトルが(0,0)の値を持つ予測モードが双予測(Pred_BI)のマージ候補を追加する。 Subsequently, in the merge candidate supplementing unit 346 and the merge candidate supplementing unit 446, when the number of merge candidates numCurrMergeCand registered in the merge candidate list mergeCandList is smaller than the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand, the merge candidates are not registered in the merge candidate list mergeCandList. The existing merge candidate number numCurrMergeCand derives additional merge candidates up to the maximum merge candidate number MaxNumMergeCand and registers them in the merge candidate list mergeCandList (step S405 in FIG. 21). With the maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand as the upper limit, in P slices, merge candidates whose prediction mode is L0 prediction (Pred_L0) and whose motion vector has a value of (0, 0) with different reference indices are added. In the B slice, a merging candidate whose prediction mode is bi-prediction (Pred_BI) and whose motion vector has a value of (0, 0) with a different reference index is added.

続いて、マージ候補選択部347及びマージ候補選択部447では、マージ候補リストmergeCandList内に登録されているマージ候補からマージ候補を選択する。符号化側のマージ候補選択部347では、符号量とひずみ量を算出することによりマージ候補を選択し、選択されたマージ候補を示すマージインデックス、マージ候補のインター予測情報を動き補償予測部306に供給する。一方、復号側のマージ候補選択部447では、復号されたマージインデックスに基づいて、マージ候補を選択し、選択されたマージ候補を動き補償予測部406に供給する。 Subsequently, the merge candidate selection unit 347 and the merge candidate selection unit 447 select merge candidates from the merge candidates registered in the merge candidate list mergeCandList. The merge candidate selection unit 347 on the encoding side selects a merge candidate by calculating the amount of code and the amount of distortion, and sends the merge index indicating the selected merge candidate and the inter prediction information of the merge candidate to the motion compensation prediction unit 306. supply. On the other hand, the decoding-side merge candidate selection unit 447 selects a merge candidate based on the decoded merge index, and supplies the selected merge candidate to the motion compensation prediction unit 406 .

通常マージモード導出部302及び通常マージモード導出部402は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。 The normal merge mode derivation unit 302 and the normal merge mode derivation unit 402 derive merge candidates in the parent block of a coding block when the size (the product of width and height) of a coding block is less than 32. Then, all child blocks use the merge candidates derived in the parent block. However, this is limited to cases where the size of the parent block is 32 or more and fits within the screen.

<サブブロック予測動きベクトルモード導出>
サブブロック予測動きベクトルモード導出について説明する。
<Derivation of sub-block prediction motion vector mode>
Sub-block predictor motion vector mode derivation will be described.

図26は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部303のブロック図である。 FIG. 26 is a block diagram of sub-block predicted motion vector mode deriving section 303 in the encoding apparatus of this embodiment.

まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 First, an affine inherited motion vector predictor candidate derivation unit 361 derives an affine inherited motion vector predictor candidate. The details of the derivation of the affine inheritance motion vector predictor candidate will be described later.

続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, an affine-constructed motion vector predictor candidate deriving unit 362 derives an affine-constructed motion vector predictor candidate. The details of the derivation of the affine-constructed motion vector predictor candidate will be described later.

続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, an affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 363 derives an affine identical motion vector predictor candidate. The details of the derivation of the affine same motion vector predictor candidate will be described later.

サブブロック動きベクトル検出部366は、サブブロック予測動きベクトルモードに適するサブブロック動きベクトルを検出し、検出したベクトルをサブブロック予測動きベクトル候補選択部367、差分演算部368に供給する。 The sub-block motion vector detection unit 366 detects a sub-block motion vector suitable for the sub-block prediction motion vector mode, and supplies the detected vector to the sub-block prediction motion vector candidate selection unit 367 and difference calculation unit 368 .

サブブロック予測動きベクトル候補選択部367は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報をインター予測モード判定部305、差分演算部368に供給する。 The sub-block motion vector predictor candidate selection unit 367 selects sub-block motion vector predictor candidates derived by the affine succession motion vector predictor candidate derivation unit 361, the affine construction motion vector predictor candidate derivation unit 362, and the affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 363. A sub-block motion vector predictor candidate is selected based on the motion vector supplied from the sub-block motion vector detection unit 366, and information about the selected sub-block predictor motion vector candidate is sent to the inter prediction mode determination unit 305, It is supplied to the difference calculator 368 .

差分演算部368は、サブブロック動きベクトル検出部366から供給された動きベクトルベクトルから、サブブロック予測動きベクトル候補選択部367で選択されたサブブロック予測動きベクトルを減算した差分予測動きベクトルを、インター予測モード判定部305に供給する。 The difference calculation unit 368 subtracts the sub-block prediction motion vector selected by the sub-block prediction motion vector candidate selection unit 367 from the motion vector supplied from the sub-block motion vector detection unit 366, and calculates the difference prediction motion vector as an inter It is supplied to the prediction mode determination unit 305 .

図27は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロック予測動きベクトルモード導出部403のブロック図である。 FIG. 27 is a block diagram of sub-block predictive motion vector mode deriving section 403 in the decoding device of this embodiment.

まず、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461において、アフィン継承予測動きベクトル候補を導出する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361の処理と同一である。 First, an affine inherited motion vector predictor candidate derivation unit 461 derives an affine inherited motion vector predictor candidate. The processing of the affine inherited motion vector predictor candidate deriving unit 461 is the same as the processing of the affine inherited motion vector predictor candidate deriving unit 361 in the encoding apparatus of this embodiment.

続いて、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462において、アフィン構築予測動きベクトル候補を導出する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362の処理と同一である。 Subsequently, an affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 462 derives an affine-constructed motion vector predictor candidate. The processing of the affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 462 is the same as the processing of the affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 362 in the encoding apparatus of this embodiment.

続いて、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において、アフィン同一予測動きベクトル候補を導出する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463の処理は本実施の形態の符号化装置におけるアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363の処理と同一である。 Subsequently, the same affine motion vector predictor candidate derivation unit 463 derives the same affine motion vector predictor candidate. The processing of the affine identical motion vector predictor candidate deriving unit 463 is the same as the processing of the affine identical motion vector predictor candidate deriving unit 363 in the encoding apparatus of this embodiment.

サブブロック予測動きベクトル候補選択部466は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463において導出されたサブブロック予測動きベクトル候補の中から、符号化装置から伝送され復号される予測動きベクトルインデックスに基づいて、サブブロック予測動きベクトル候補を選択し、選択されたサブブロック予測動きベクトル候補に関する情報を動き補償予測部406、加算演算部467に供給する。 The sub-block motion vector predictor candidate selection unit 466 selects sub-block motion vector predictor candidates derived by the affine succession motion vector predictor candidate derivation unit 461, the affine construction motion vector predictor candidate derivation unit 462, and the affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 463. , a sub-block motion vector predictor candidate is selected based on the motion vector predictor index transmitted from the encoding device and decoded, and information on the selected sub-block motion vector predictor candidate is added to the motion compensation prediction unit 406. It is supplied to the calculation unit 467 .

加算演算部467は、サブブロック予測動きベクトル候補選択部466で選択されたサブブロック予測動きベクトルに、符号化装置から伝送され復号される差分動きベクトルを加算して生成した動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。 The addition calculation unit 467 performs motion compensation prediction on a motion vector generated by adding a differential motion vector transmitted from the encoding device and decoded to the sub-block prediction motion vector selected by the sub-block prediction motion vector candidate selection unit 466. 406.

<アフィン継承予測動きベクトル候補導出>
アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361について説明する。アフィン継承予測動きベクトル候補導出部461についてもアフィン継承予測動きベクトル候補導出部361と同様である。
<Derivation of Affine Succession Predictor Motion Vector Candidates>
The affine succession motion vector predictor candidate derivation unit 361 will be described. The affine inherited motion vector predictor candidate deriving unit 461 is similar to the affine inherited motion vector predictor candidate deriving unit 361 .

アフィン継承予測動きベクトル候補は、制御点の動きベクトル情報を継承する。 The affine-inherited motion vector predictor candidate inherits the motion vector information of the control point.

図30は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 30 is a diagram illustrating derivation of affine inheritance motion vector predictor candidates.

アフィン継承予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 Affine inherited motion vector predictor candidates are obtained by searching motion vectors of control points of spatially adjacent encoded/decoded blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィン継承予測動きベクトルとする。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched from each of the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the block to be processed above. , affine-inherited motion vector prediction.

図34は、アフィン継承予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 34 is a flowchart for deriving affine inherited motion vector predictor candidates.

まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3101)、A0を含むブロックがアフィン変換動き補償を用いたブロック(アフィンモード)であるか否かを判断する(ステップS3102)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3103)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3102:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をA0->A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, the block (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed is set as a left group (step S3101), and it is determined whether or not the block including A0 is a block using affine transform motion compensation (affine mode). (step S3102). If A0 is the affine mode (step S3102: YES), the affine mode used by A0 is obtained (step S3103), and the process moves to the upper adjacent block. If A0 is not the affine mode (step S3102: NO), the affine succession motion vector predictor candidate derivation target is A0->A1, and the acquisition of the affine mode is attempted from the block containing A1.

続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3104)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3105)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3105:YES)、B0が使用したアフィンモードを取得し(ステップS3106)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB0->B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3105:NO)、アフィン継承予測動きベクトル候補導出の対象をB1->B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Subsequently, blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as an upper group (step S3104), and it is determined whether or not the block including B0 is in the affine mode (step S3105). If B0 is the affine mode (step S3105: YES), the affine mode used by B0 is obtained (step S3106), and the process ends. If B0 is not the affine mode (step S3105: NO), the affine succession motion vector predictor candidate derivation target is B0->B1, and an attempt is made to acquire the affine mode from the block containing B1. Furthermore, if B1 is not the affine mode (step S3105: NO), the target for affine succession motion vector predictor candidate derivation is B1->B2, and an attempt is made to acquire the affine mode from the block containing B2.

このように、左側ブロックと上側ブロックにグループを分けて、左側ブロックについては、左下から左上のブロックの順にアフィンモードを探索し、左側ブロックについては、右上から左上のブロックの順にアフィンモードを探索することで、可能な限り異なる2つのアフィンモードを取得することができ、アフィン予測動きベクトルのいずれかが差分動きベクトルの小さくなるアフィン予測動きベクトル候補を導出することができる。 In this way, the groups are divided into the left block and the upper block, and the left block is searched for affine modes in order from the lower left block to the upper left block, and the left block is searched for affine modes in order from the upper right block to the upper left block. As a result, two different affine modes can be obtained as much as possible, and an affine predictor motion vector candidate with a smaller differential motion vector can be derived.

<アフィン構築予測動きベクトル候補導出>
アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362について説明する。アフィン構築予測動きベクトル候補導出部462についてもアフィン構築予測動きベクトル候補導出部362と同様である。
<Derivation of Affine Construction Predictor Motion Vector Candidates>
The affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 362 will be described. The affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 462 is similar to the affine-constructed motion vector predictor candidate derivation unit 362 .

アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接するブロックの動き情報から制御点の動きベクトル情報を構築する。 Affine-constructed motion vector predictor candidates construct motion vector information for control points from motion information for spatially adjacent blocks.

図31は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出を説明する図である。 FIG. 31 is a diagram for explaining the derivation of affine-constructed motion vector predictor candidates.

アフィン構築予測動きベクトル候補は、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する動きベクトルを組み合わせて新たなアフィンモードを構築することで得られる。 An affine-constructed motion vector predictor candidate is obtained by constructing a new affine mode by combining motion vectors of spatially adjacent encoded/decoded blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the block (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the block (B1, B0 ), and the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the block (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed.

図35は、アフィン構築予測動きベクトル候補導出のフローチャートである。 FIG. 35 is a flowchart for deriving affine-constructed motion vector predictor candidates.

まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2を導出する(ステップS3201)。左上制御点CP0は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B2、B3、A2参照ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、B1、B0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、処理対象のブロックと同一の参照画像をもつ参照ブロックを、A1、A0参照ブロックの優先順で探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, and the lower left control point CP2 are derived (step S3201). The upper left control point CP0 is calculated by searching for reference blocks having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the B2, B3, and A2 reference blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the B1 and B0 reference blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching for a reference block having the same reference image as the block to be processed in the order of priority of the A1 and A0 reference blocks.

アフィン構築予測動きベクトルとして、制御点3本モードを選択する場合(ステップS3202:YES)、3つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1,左下制御点CP2)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3203)。3つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1,左下制御点CP2)がすべて導出された場合(ステップS3203:YES)、3つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1,左下制御点CP2)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3204)。制御点3本モードを選択せず、制御点2本モードを選択した場合(ステップS3202:NO)、2つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1)がすべて導出されたか否かを判断する(ステップS3205)。2つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1)がすべて導出された場合(ステップS3205:YES)、2つの制御点(左上制御点CP0,右上制御点CP1)を用いたアフィンモデルをアフィン構築予測動きベクトルとする(ステップS3206)。 If the three control point mode is selected as the affine constructed predicted motion vector (step S3202: YES), whether or not all three control points (top left control point CP0, top right control point CP1, bottom left control point CP2) have been derived is determined (step S3203). When all three control points (top left control point CP0, top right control point CP1, bottom left control point CP2) are derived (step S3203: YES), three control points (top left control point CP0, top right control point CP1, bottom left control point CP1) The affine model using the point CP2) is set as the affine-constructed predicted motion vector (step S3204). If the 2 control point mode is selected instead of the 3 control point mode (step S3202: NO), it is determined whether or not all the 2 control points (upper left control point CP0, upper right control point CP1) have been derived. (step S3205). When all the two control points (top left control point CP0, top right control point CP1) are derived (step S3205: YES), the affine model using the two control points (top left control point CP0, top right control point CP1) is It is set as a constructed predictive motion vector (step S3206).

<アフィン同一予測動きベクトル候補導出>
アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363について説明する。アフィン同一予測動きベクトル候補導出部463についてもアフィン同一予測動きベクトル候補導出部363と同様である。
<Derivation of Affine Same Predictor Motion Vector Candidates>
The affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 363 will be described. The affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 463 is similar to the affine identical motion vector predictor candidate derivation unit 363 .

アフィン同一予測動きベクトル候補は、各制御点で同一の動きベクトルを導出することで得られる。 Affine same motion vector predictor candidates are obtained by deriving the same motion vector at each control point.

具体的には、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362・462と同様に、各制御点情報を導出し、すべての制御点をCP0~CP2のいずれかで同一に設定することで得られる。また、通常予測動きベクトルモードと同様に導出した時間動きベクトルをすべての制御点に設定することでも得られる。 Specifically, similar to the affine-constructed motion vector predictor candidate deriving units 362 and 462, each control point information is derived, and all control points are set to be the same one of CP0 to CP2. It can also be obtained by setting temporal motion vectors derived in the same manner as in the normal motion vector predictor mode to all control points.

<サブブロックマージモード導出>
サブブロックマージモード導出について説明する。
<Derivation of sub-block merge mode>
Sub-block merging mode derivation is described.

図28は、本実施の形態の符号化装置におけるサブブロックマージモード導出部304のブロック図である。サブブロックマージモード導出部304は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListと同様にリスト構造を成し、サブブロックマージ候補リスト内部の所在を示すマージインデックスと、インデックスに対応するサブブロックマージ候補を要素として格納する記憶領域が設けられている。本実施の形態においては、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListは少なくとも5個のマージ候補(インター予測情報)を登録することができるものとする。ただし、各マージ候補は、さらにサブブロック単位の動きベクトル情報を持つか、あるいは制御点の動きベクトル情報を持つ。 FIG. 28 is a block diagram of sub-block merge mode deriving section 304 in the encoding apparatus of this embodiment. The sub-block merge mode derivation unit 304 has a sub-block merge candidate list subblockMergeCandList. This has a list structure similar to the merge candidate list mergeCandList in the normal merge mode derivation unit 302, and stores the merge index indicating the location inside the sub-block merge candidate list and the sub-block merge candidate corresponding to the index as elements. A storage area is provided. In this embodiment, the subblock merge candidate list subblockMergeCandList can register at least five merge candidates (inter prediction information). However, each merging candidate further has motion vector information for each subblock or motion vector information for control points.

まず、サブブロック時間マージ候補導出部381において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出の詳細については後述する。 First, the sub-block temporal merge candidate derivation unit 381 derives sub-block temporal merge candidates. The details of sub-block temporal merging candidate derivation will be described later.

続いて、アフィン継承マージ候補導出部382において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, an affine succession merge candidate derivation unit 382 derives affine succession merge candidates. Details of affine inheritance merge candidate derivation will be described later.

続いて、アフィン構築マージ候補導出部383において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, an affine-construction merge candidate derivation unit 383 derives affine-construction merge candidates. The details of derivation of affine construction merge candidates will be described later.

続いて、アフィン固定マージ候補導出部385において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出の詳細については後述する。 Subsequently, the affine fixed merge candidate derivation unit 385 derives affine fixed merge candidates. Details of affine fixed merge candidate derivation will be described later.

サブブロックマージ候補選択部386は、サブブロック時間マージ候補導出部381、アフィン継承マージ候補導出部382、アフィン構築マージ候補導出部383、アフィン固定マージ候補導出部385において導出されたサブブロックマージ候補の中から、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報をインター予測モード判定部305に供給する。 The sub-block merge candidate selection unit 386 selects sub-block merge candidates derived by the sub-block temporal merge candidate derivation unit 381, the affine succession merge candidate derivation unit 382, the affine construction merge candidate derivation unit 383, and the affine fixed merge candidate derivation unit 385. A sub-block merging candidate is selected from among them, and information about the selected sub-block merging candidate is supplied to the inter-prediction mode determination unit 305 .

図29は、本実施の形態の復号装置におけるサブブロックマージモード導出部404のブロック図である。サブブロックマージモード導出部404は、サブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListを備えている。これは、サブブロックマージモード導出部304と同じものである。 FIG. 29 is a block diagram of sub-block merging mode derivation section 404 in the decoding device of this embodiment. The subblock merge mode deriving unit 404 has a subblock merge candidate list subblockMergeCandList. This is the same as sub-block merging mode deriving section 304 .

まず、サブブロック時間マージ候補導出部481において、サブブロック時間マージ候補を導出する。サブブロック時間マージ候補導出部481の処理はサブブロック時間マージ候補導出部381の処理と同一である。 First, the sub-block temporal merge candidate derivation unit 481 derives sub-block temporal merge candidates. The processing of the sub-block temporal merge candidate derivation section 481 is the same as the processing of the sub-block temporal merge candidate derivation section 381 .

続いて、アフィン継承マージ候補導出部482において、アフィン継承マージ候補を導出する。アフィン継承マージ候補導出部482の処理はアフィン継承マージ候補導出部382の処理と同一である。 Subsequently, an affine succession merge candidate derivation unit 482 derives affine succession merge candidates. The processing of the affine succession merge candidate derivation unit 482 is the same as the processing of the affine succession merge candidate derivation unit 382 .

続いて、アフィン構築マージ候補導出部483において、アフィン構築マージ候補を導出する。アフィン構築マージ候補導出部483の処理はアフィン構築マージ候補導出部383の処理と同一である。 Subsequently, an affine-construction merge candidate derivation unit 483 derives affine-construction merge candidates. The processing of the affine-construction merge candidate derivation unit 483 is the same as the processing of the affine-construction merge candidate derivation unit 383 .

続いて、アフィン固定マージ候補導出部485において、アフィン固定マージ候補を導出する。アフィン固定マージ候補導出部485の処理はアフィン固定マージ候補導出部485の処理と同一である。 Subsequently, an affine fixed merge candidate derivation unit 485 derives affine fixed merge candidates. The processing of the affine fixed merge candidate derivation unit 485 is the same as the processing of the affine fixed merge candidate derivation unit 485 .

サブブロックマージ候補選択部486は、サブブロック時間マージ候補導出部481、アフィン継承マージ候補導出部482、アフィン構築マージ候補導出部483、アフィン固定マージ候補導出部485において導出されたサブブロックマージ候補の中から、符号化装置から伝送され復号されるインデックスに基づいて、サブブロックマージ候補を選択し、選択されたサブブロックマージ候補に関する情報を動き補償予測部406に供給する。 The sub-block merge candidate selection unit 486 selects sub-block merge candidates derived by the sub-block temporal merge candidate derivation unit 481, the affine succession merge candidate derivation unit 482, the affine construction merge candidate derivation unit 483, and the affine fixed merge candidate derivation unit 485. A sub-block merging candidate is selected from among them based on the index transmitted and decoded from the encoder, and information about the selected sub-block merging candidate is provided to the motion compensated prediction unit 406 .

サブブロックマージモード導出部304及びサブブロックマージモード導出部404は、ある符号化ブロックのサイズ(幅と高さの積)が32未満の場合、その符号化ブロックの親ブロックにおいてサブブロックマージ候補が導出される。そして、全ての子ブロックでは、親ブロックにおいて導出されたサブブロックマージ候補を用いる。ただし、親ブロックのサイズが32以上で、かつ画面内に収まっている場合に限る。 Sub-block merging mode deriving section 304 and sub-block merging mode deriving section 404 determine that, when the size of an encoding block (the product of width and height) is less than 32, sub-block merging candidates are found in the parent block of the encoding block. derived. Then, all child blocks use the sub-block merging candidates derived in the parent block. However, this is limited to cases where the size of the parent block is 32 or more and fits within the screen.

<サブブロック時間マージ候補導出>
サブブロック時間マージ候補導出部381の動作については後述する。
<Derivation of sub-block time merge candidates>
The operation of the sub-block temporal merge candidate derivation unit 381 will be described later.

<アフィン継承マージ候補導出>
アフィン継承マージ候補導出部382について説明する。アフィン継承マージ候補導出部482についてもアフィン継承マージ候補導出部382と同様である。
<Affine Inheritance Merge Candidate Derivation>
The affine inheritance merge candidate deriving unit 382 will be described. The affine succession merge candidate derivation unit 482 is similar to the affine succession merge candidate derivation unit 382 .

アフィン継承マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有するアフィンモデルから制御点のアフィンモデルを継承する。 Affine inheritance merge candidates inherit the affine models of control points from the affine models of spatially adjacent blocks.

図32は、アフィン継承マージ候補導出を説明する図である。アフィンマージ継承マージモード候補の導出は、アフィン継承予測動きベクトルの導出と同様に、空間的に隣接する符号化済・復号済ブロックの有する制御点の動きベクトルを探索することで得られる。 FIG. 32 is a diagram for explaining derivation of affine inheritance merge candidates. Derivation of affine merge succession merge mode candidates is obtained by searching motion vectors of control points of spatially adjacent coded/decoded blocks, similar to derivation of affine inheritance prediction motion vectors.

具体的には、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)と、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)から、それぞれ最大1つのアフィンモードを探索し、アフィンマージモードに使用する。 Specifically, a maximum of one affine mode is searched from each of the blocks (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed and the blocks (B0, B1, B2) adjacent to the block to be processed above. , used for affine merge mode.

図36は、アフィン継承マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 36 is a flowchart for deriving affine inheritance merge candidates.

まず、処理対象のブロックの左側に隣接するブロック(A0,A1)を左グループとし(ステップS3301)、A0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3302)。A0がアフィンモードである場合(ステップS3102:YES)、A0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3303)、上側に隣接するブロックの処理に移る。A0がアフィンモードでない場合(ステップS3302:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をA0->A1とし、A1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 First, the block (A0, A1) adjacent to the left side of the block to be processed is taken as the left group (step S3301), and it is determined whether or not the block including A0 is in the affine mode (step S3302). If A0 is in the affine mode (step S3102: YES), the affine model used by A0 is obtained (step S3303), and the process moves to the upper adjacent block. If A0 is not an affine mode (step S3302: NO), the target of affine inheritance merging candidate derivation is A0->A1, and an attempt is made to acquire an affine mode from a block containing A1.

続いて、処理対象のブロックの上側に隣接するブロック(B0,B1,B2)を上グループとし(ステップS3304)、B0を含むブロックがアフィンモードであるか否かを判断する(ステップS3305)。B0がアフィンモードである場合(ステップS3305:YES)、B0が使用したアフィンモデルを取得し(ステップS3306)、処理を終了する。B0がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB0->B1とし、B1を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。さらに、B1がアフィンモードでない場合(ステップS3305:NO)、アフィン継承マージ候補導出の対象をB1->B2とし、B2を含むブロックからアフィンモードの取得を試みる。 Subsequently, blocks (B0, B1, B2) adjacent to the upper side of the block to be processed are set as an upper group (step S3304), and it is determined whether or not the block including B0 is in the affine mode (step S3305). If B0 is in the affine mode (step S3305: YES), the affine model used by B0 is obtained (step S3306), and the process ends. If B0 is not an affine mode (step S3305: NO), the target of affine inheritance merging candidate derivation is B0->B1, and an attempt is made to acquire an affine mode from a block including B1. Furthermore, if B1 is not an affine mode (step S3305: NO), the target of affine inheritance merging candidate derivation is B1->B2, and an attempt is made to obtain an affine mode from a block including B2.

<アフィン構築マージ候補導出>
アフィン構築マージ候補導出部383について説明する。アフィン構築マージ候補導出部483についてもアフィン構築マージ候補導出部383と同様である。
<Derivation of affine construction merge candidates>
The affine construction merge candidate deriving unit 383 will be described. The affine-construction merge candidate derivation unit 483 is similar to the affine-construction merge candidate derivation unit 383 .

図33は、アフィン構築マージ候補導出を説明する図である。アフィン構築マージ候補は、空間的に隣接するブロックの有する動き情報及び時間符号化ブロックからアフィンモデルを構築する。 FIG. 33 is a diagram illustrating derivation of affine construction merge candidates. Affine building merge candidates build an affine model from temporally encoded blocks and motion information of spatially adjacent blocks.

具体的には、処理対象のブロックの左上側に隣接するブロック(B2,B3,A2)から左上制御点CP0の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの右上側に隣接するブロック(B1,B0)から右上制御点CP1の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックの左下側に隣接するブロック(A1,A0)から左下制御点CP2の動きベクトルを導出し、処理対象のブロックとの右下側に隣接する符号化ブロック(T0)から右下制御点CP3の動きベクトルを導出する。 Specifically, the motion vector of the upper left control point CP0 is derived from the block (B2, B3, A2) adjacent to the upper left side of the block to be processed, and the block (B1, B0 ), the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the block (A1, A0) adjacent to the lower left side of the block to be processed, and the motion vector of the lower left control point CP2 is derived from the lower right side of the block to be processed. A motion vector of the lower right control point CP3 is derived from the coding block (T0) adjacent to .

図37は、アフィン構築マージ候補導出のフローチャートである。 FIG. 37 is a flowchart for deriving affine construction merge candidates.

まず、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2、右下制御点CP3を導出する(ステップS3401)。左上制御点CP0は、動き情報を有するブロックを、B2、B3、A2ブロックの優先順で探索することで算出される。右上制御点CP1は、動き情報を有するブロックを、B1、B0ブロックの優先順で探索することで算出される。左下制御点CP2は、動き情報を有するブロックを、A1、A0ブロックの優先順で探索することで算出される。右下制御点CP3は、時間ブロックの動き情報を探索することで算出される。 First, the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, the lower left control point CP2, and the lower right control point CP3 are derived (step S3401). The upper left control point CP0 is calculated by searching for blocks having motion information in the priority order of B2, B3, and A2 blocks. The upper right control point CP1 is calculated by searching for blocks having motion information in the priority order of B1 and B0 blocks. The lower left control point CP2 is calculated by searching blocks having motion information in the priority order of A1 and A0 blocks. The lower right control point CP3 is calculated by searching the motion information of the time block.

続いて、導出された左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3402)、構築可能である場合(ステップS3402:YES)、左上制御点CP0、右上制御点CP1、左下制御点CP2による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3403)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed from the derived upper left control point CP0, upper right control point CP1, and lower left control point CP2 (step S3402). Step S3402: YES), the three control point affine model consisting of the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, and the lower left control point CP2 is set as an affine merge candidate (step S3403).

続いて、導出された左上制御点CP0、右上制御点CP1、右下制御点CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3404)、構築可能である場合(ステップS3404:YES)、左上制御点CP0、右上制御点CP1、右下制御点CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3405)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed from the derived upper left control point CP0, upper right control point CP1, and lower right control point CP3 (step S3404). (Step S3404: YES), the three control point affine model consisting of the upper left control point CP0, the upper right control point CP1, and the lower right control point CP3 is set as an affine merge candidate (step S3405).

続いて、導出された左上制御点CP0、左下制御点CP2、右下制御点CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3406)、構築可能である場合(ステップS3406:YES)、左上制御点CP0、左下制御点CP2、右下制御点CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3407)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed from the derived upper left control point CP0, lower left control point CP2, and lower right control point CP3 (step S3406). (Step S3406: YES), the three control point affine model consisting of the upper left control point CP0, the lower left control point CP2, and the lower right control point CP3 is set as an affine merge candidate (step S3407).

続いて、導出された右上制御点CP1、左下制御点CP2、右下制御点CP3により3本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3408)、構築可能である場合(ステップS3408:YES)、右上制御点CP1、左下制御点CP2、右下制御点CP3による3本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3409)。 Next, it is determined whether or not an affine model with three control points can be constructed from the derived upper right control point CP1, lower left control point CP2, and lower right control point CP3 (step S3408). (Step S3408: YES), the three control point affine model consisting of the upper right control point CP1, the lower left control point CP2, and the lower right control point CP3 is set as an affine merge candidate (step S3409).

続いて、導出された左上制御点CP0、右上制御点CP1により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3410)、構築可能である場合(ステップS3410:YES)、左上制御点CP0、右上制御点CP1による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3411)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with two control points can be constructed from the derived upper left control point CP0 and upper right control point CP1 (step S3410), and if it can be constructed (step S3410: YES) , the upper left control point CP0 and the upper right control point CP1 are set as affine merge candidates (step S3411).

続いて、導出された左上制御点CP0、左下制御点CP2により2本制御点によるアフィンモデルを構築可能であるか否かを判断し(ステップS3412)、構築可能である場合(ステップS3412:YES)、左上制御点CP0、左下制御点CP2による2本制御点アフィンモデルをアフィンマージ候補とする(ステップS3413)。 Subsequently, it is determined whether or not an affine model with two control points can be constructed from the derived upper left control point CP0 and lower left control point CP2 (step S3412), and if it can be constructed (step S3412: YES) , the upper left control point CP0 and the lower left control point CP2 are set as affine merge candidates (step S3413).

ここで、アフィンモデルを構築可能であるか否かは、少なくとも、すべての制御点の参照画像が同一である(アフィン変換可能)ことを条件とする。 また、左上制御点CP0,右上制御点CP1,左下制御点CP2による3本制御点アフィンモデル、左上制御点CP0,右上制御点CP1による2本制御点アフィンモデル以外のアフィンモデルは、3本制御アフィンモデルについては、左上制御点CP0,右上制御点CP1,左下制御点CP2による3本制御点アフィンモデルに、2本制御アフィンモデルについては、左上制御点CP0,右上制御点CP1による2本制御点アフィンモデルに変換する。 Here, whether or not an affine model can be constructed is at least conditional on the fact that the reference images of all control points are the same (affine transformation is possible). Affine models other than the three control point affine model with the upper left control point CP0, the upper right control point CP1 and the lower left control point CP2, and the two control point affine models with the upper left control point CP0 and the upper right control point CP1 are the three control affine models. The model is a three control point affine model with upper left control point CP0, upper right control point CP1 and lower left control point CP2, and the two control affine model is a two control point affine model with upper left control point CP0 and upper right control point CP1. Convert to model.

<アフィン固定マージ候補導出>
アフィン固定マージ候補導出部385について説明する。アフィン固定マージ候補導出部485についてもアフィン固定マージ候補導出部385と同様である。
<Derivation of affine fixed merge candidates>
The affine fixed merge candidate derivation unit 385 will be described. The affine fixed merge candidate derivation unit 485 is similar to the affine fixed merge candidate derivation unit 385 .

アフィン固定マージ候補は、固定された動き情報で制御点の動き情報を固定する。 Affine fixed merge candidates fix the motion information of control points with fixed motion information.

具体的には、各制御点の動きベクトルを(0,0)に固定する。 Specifically, the motion vector of each control point is fixed at (0, 0).

<時間予測動きベクトル導出>
時間予測動きベクトルの説明に先行して、ピクチャの時間的な前後関係について図49を参照して説明する。図49(a)は、処理対象の符号化ブロックと、処理対象ピクチャとは時間的に異なる符号化済みのピクチャの関係を示す。処理対象ピクチャの符号化において参照する、特定の符号化済みのピクチャをColPicと定義する。ColPicはシンタックスにより特定される。
<Derivation of temporal motion vector prediction>
Prior to the description of the temporal motion vector predictor, the temporal relationship of pictures will be described with reference to FIG. FIG. 49(a) shows the relationship between an encoding block to be processed and an encoded picture temporally different from the picture to be processed. A specific coded picture referred to in the coding of the picture to be processed is defined as ColPic. ColPic is specified by syntax.

また、図49(b)は、ColPicにおいて、処理対象の符号化ブロックと同一位置、およびその近傍に存在する、符号化済みの符号化ブロックを示す。ただし、図49(b)に示したT0およびT1の符号化ブロックは模式的なものであり、実際の位置や大きさはこの限りでない。いま、処理対象の符号化ブロックについて、位置を(xCb, yCb)、幅をcbWidth、高さをcbHeightとする。そして、
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
を算出する。位置((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT0となる。また、
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
を算出する。位置((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックがT1となる。
Also, FIG. 49(b) shows coded blocks existing in the same position as the target coded block and its vicinity in ColPic. However, the T0 and T1 encoded blocks shown in FIG. 49(b) are schematic, and the actual positions and sizes are not limited to this. Assume that the position of the encoding block to be processed is (xCb, yCb), the width is cbWidth, and the height is cbHeight. and,
xColBr = xCb + cbWidth
yColBr = yCb + cbHeight
Calculate The coded block on ColPic containing position ((xColBr >> 3) << 3, (yColBr >> 3) << 3) is T0. again,
xColCtr = xCb + (cbWidth >> 1)
yColCtr = yCb + (cbHeight >> 1)
Calculate The coded block on ColPic containing location ((xColCtr >> 3) << 3, (yColCtr >> 3) << 3) is T1.

上記したピクチャの時間的な前後関係の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、復号時は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 Although the above description of the temporal context of pictures is for encoding, the same is true for decoding. In other words, the decoding is explained in the same way by replacing the encoding in the above explanation with the decoding.

図17の通常予測動きベクトルモード導出部301における時間予測動きベクトル候補導出部322の動作について、図50を参照して説明する。 The operation of the temporal motion vector predictor candidate derivation unit 322 in the normal motion vector predictor mode derivation unit 301 of FIG. 17 will be described with reference to FIG.

まず、ColPicを導出する(ステップS4201)。ColPicの導出について、図51を参照して説明する。 First, ColPic is derived (step S4201). Derivation of ColPic will be described with reference to FIG.

スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL1の参照インデックスが0のピクチャRefPicList1[0]となる(ステップS4213)。そうでない場合、すなわちスライスタイプslice_typeがBスライスで前述のフラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4211:YES、ステップS4212:NO)、またはスライスタイプslice_typeがPスライスの場合(ステップS4211:NO、ステップS4214:YES)、異なる時間のピクチャColPicは、参照リストL0の参照インデックスが0のピクチャRefPicList0[0]となる(ステップS4215)。slice_typeがPスライスでない場合(ステップS4214:NO)、処理を終了する。 If the slice type slice_type is a B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (step S4211: YES, step S4212: YES), the picture ColPic at a different time is the picture RefPicList1[0] whose reference index is 0 in the reference list L1 ( step S4213). Otherwise, that is, if the slice type slice_type is B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 1 (step S4211: YES, step S4212: NO), or if the slice type slice_type is P slice (step S4211: NO, step S4214: YES), the picture ColPic at a different time becomes the picture RefPicList0[0] whose reference index is 0 in the reference list L0 (step S4215). If the slice_type is not P slice (step S4214: NO), the process ends.

再び、図50を参照する。ColPicを導出したら、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4202)。この処理について、図52を参照して説明する。 Again, refer to FIG. After deriving ColPic, the coded block colCb is derived to obtain the coded information (step S4202). This processing will be described with reference to FIG.

まず、異なる時間のピクチャColPic内で、符号化対象の符号化ブロックと同一位置の右下位置を含む符号化ブロックを、異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4221)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT0に示す。 First, in a picture ColPic at a different time, a coded block including the lower right position at the same position as the coding block to be coded is set as a coded block colCb at a different time (step S4221). An example of this encoding block is shown in encoding block T0 in FIG.

次に、異なる時間の符号化ブロックcolCbの符号化情報を取得する(ステップS4222)。異なる時間の符号化ブロックcolCbのPredModeが利用できないか、異なる時間の符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)である場合(ステップS4223:NO、ステップS4224:YES)、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下位置を含む符号化ブロックを異なる時間の符号化ブロックcolCbとする(ステップS4225)。この符号化ブロックの例を、図49の符号化ブロックT1に示す。 Next, the coded information of the coded block colCb at a different time is obtained (step S4222). If the PredMode of the coded block colCb at a different time cannot be used or the prediction mode PredMode of the coded block colCb at a different time is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4223: NO, step S4224: YES), the picture at the different time A coded block colCb at a different time is defined as a coded block colCb at the same position as the target coded block in ColPic (step S4225). An example of this encoding block is shown in encoding block T1 in FIG.

再び、図50を参照する。次に、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4203、S4204)。ここでは、符号化ブロックcolCbについて、参照リストごとの動きベクトルmvLXColと符号化情報が有効か否かを示すフラグavailableFlagLXColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図53を参照して説明する。 Again, refer to FIG. Next, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4203 and S4204). Here, for the coding block colCb, the motion vector mvLXCol for each reference list and the flag availableFlagLXCol indicating whether or not the coding information is valid are derived. LX indicates a reference list, and in the derivation of reference list 0, LX becomes L0, and in the derivation of reference list 1, LX becomes L1. Derivation of inter prediction information will be described with reference to FIG.

異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4231:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4232:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4233)、動きベクトルmvLXColを(0,0)として(ステップS4234)、処理を終了する。 If the coded block colCb at a different time cannot be used (step S4231: NO), or if the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4232: NO), both flag availableFlagLXCol and flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4233). , the motion vector mvLXCol is set to (0, 0) (step S4234), and the process ends.

符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4231:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4232:YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 If the coding block colCb is available (step S4231: YES) and the prediction mode PredMode is not intra prediction (MODE_INTRA) (step S4232: YES), mvCol, refIdxCol and availableFlagCol are calculated in the following procedure.

符号化ブロックcolCbのL0予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4235:YES)、符号化ブロックcolCbの予測モードはPred_L1であるので、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL1の動きベクトルであるMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4236)、参照インデックスrefIdxColがL1の参照インデックスRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4237)、参照リストlistColがL1に設定される(ステップS4238)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 If the flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] indicating whether or not the L0 prediction of the coding block colCb is used is 0 (step S4235: YES), the prediction mode of the coding block colCb is Pred_L1. mvCol is set to the same value as the L1 motion vector MvL1[xPCol][yPCol] of the coding block colCb (step S4236), and the reference index refIdxCol is set to the same value as the L1 reference index RefIdxL1[xPCol][yPCol]. is set (step S4237), and the reference list listCol is set to L1 (step S4238). where xPCol, yPCol are indices indicating the position of the upper left pixel of the coded block colCb within the picture ColPic at different times.

一方、符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]が0でない場合(ステップS4235:NO)、符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0か否かを判定する。符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4239:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのL0の動きベクトルであるMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4240)、参照インデックスrefIdxColがL0の参照インデックスRefIdxL0[xPCol][yPCol] と同じ値に設定され(ステップS4241)、参照リストlistColがL0に設定される(ステップS4242)。 On the other hand, if the L0 prediction flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is not 0 (step S4235: NO), it is determined whether or not the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is 0. do. When the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the coding block colCb is 0 (step S4239: YES), the motion vector mvCol is the same as the L0 motion vector MvL0[xPCol][yPCol] of the coding block colCb. value (step S4240), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxL0[xPCol][yPCol] of L0 (step S4241), and the reference list listCol is set to L0 (step S4242).

符号化ブロックcolCbのL0予測フラグPredFlagL0[xPCol][yPCol]と符号化ブロックcolCbのL1予測フラグPredFlagL1[xPCol][yPCol]が共に0でない場合(ステップS4235:NO、かつS4239:NO)、符号化ブロックcolCbのインター予測モードは双予測(Pred_BI)であるので、L0、L1の2つの動きベクトルから、一方を選択する(ステップS4243)。 If both the L0 prediction flag PredFlagL0[xPCol][yPCol] of the encoding block colCb and the L1 prediction flag PredFlagL1[xPCol][yPCol] of the encoding block colCb are not 0 (step S4235: NO and S4239: NO), encoding Since the inter prediction mode of block colCb is bi-prediction (Pred_BI), one of the two motion vectors L0 and L1 is selected (step S4243).

図54は、符号化ブロックcolCbのインター予測モードが双予測(Pred_BI)のときの符号化ブロックのインター予測情報の導出処理手順を示すフローチャートである。 FIG. 54 is a flowchart showing a derivation processing procedure of inter prediction information of a coding block when the inter prediction mode of the coding block colCb is bi-prediction (Pred_BI).

まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さいか否かを判定し(ステップS4251)、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストであるL0及びL1に登録されているすべてのピクチャのPOCが現在の処理対象ピクチャのPOCより小さい場合で(ステップS4251:YES)、LXがL0、即ち処理対象の符号化ブロックのL0の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、LXがL1、即ち処理対象の符号化ブロックのL1の動きベクトルの予測ベクトル候補を導出している場合(ステップS4252:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。一方、符号化ブロックcolCbのすべての参照リストL0及びL1に登録されているピクチャのPOCの少なくとも1つが現在の処理対象ピクチャのPOCより大きい場合で(ステップS4251:NO)、フラグcollocated_from_l0_flagが0場合(ステップS4253:YES)、符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択し、フラグcollocated_from_l0_flagが1の場合(ステップS4253:NO)、符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する。 First, it is determined whether or not the POCs of all pictures registered in all reference lists are smaller than the POC of the current picture to be processed (step S4251). When the POCs of all pictures registered in L1 are smaller than the POC of the current picture to be processed (step S4251: YES), LX is L0, that is, the motion vector predictor candidate of the L0 motion vector of the coding block to be processed. is derived (step S4252: YES), the L0 inter prediction information of the coding block colCb is selected, and LX is L1, that is, the prediction vector candidate of the L1 motion vector of the coding block to be processed is If so (step S4252: NO), the L1 inter prediction information of the coding block colCb is selected. On the other hand, if at least one of the POCs of the pictures registered in the reference lists L0 and L1 of the coding block colCb is greater than the POC of the current picture to be processed (step S4251: NO), and the flag collocated_from_l0_flag is 0 ( If the flag collocated_from_l0_flag is 1 (step S4253: NO), the L1 inter prediction information of the coding block colCb is selected. .

符号化ブロックcolCbのL0の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:YES、またはステップS4253:YES)、動きベクトルmvColがMvL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4254)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL0[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4255)、リストlistColがL0に設定される(ステップS4256)。 If the L0 inter prediction information of the coding block colCb is selected (step S4252: YES or step S4253: YES), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL0[xPCol][yPCol] (step S4254). , the reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL0[xPCol][yPCol] (step S4255), and the list listCol is set to L0 (step S4256).

符号化ブロックcolCbのL1の方のインター予測情報を選択する場合(ステップS4252:NO、またはステップS4253:NO)、動きベクトルmvColがMvL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4257)、参照インデックスrefIdxColがRefIdxL1[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4258)、リストlistColがL1に設定される(ステップS4259)。 When selecting the L1 inter prediction information of the coding block colCb (step S4252: NO or step S4253: NO), the motion vector mvCol is set to the same value as MvL1[xPCol][yPCol] (step S4257). , the reference index refIdxCol is set to the same value as RefIdxL1[xPCol][yPCol] (step S4258), and the list listCol is set to L1 (step S4259).

図53に戻り、符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4244)。 Returning to FIG. 53, when the inter prediction information is obtained from the coding block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4244).

続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4245)。この動きベクトルmvLXColのスケーリング演算処理手順を図55を用いて説明する。 Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to obtain a motion vector mvLXCol (step S4245). The scaling operation processing procedure for this motion vector mvLXCol will be described with reference to FIG.

異なる時間のピクチャColPicのPOCから、符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照インデックスrefIdxColに対応する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tdを、
td = [異なる時間のピクチャColPicのPOC] - [符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4261)。なお、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tdは正の値となり、異なる時間のピクチャColPicよりも符号化ブロックcolCbのリストlistColで参照する参照ピクチャのPOCの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tdは負の値となる。
The inter-picture distance td is obtained by subtracting the POC of the reference picture corresponding to the reference index refIdxCol referenced in the list listCol of the coding block colCb from the POC of the picture ColPic at a different time,
td = [POC of picture ColPic at different time]-[POC of reference picture referenced in list listCol of coding block colCb]
is calculated (step S4261). Note that when the POC of the reference picture referenced by the list listCol of the coding block colCb is earlier than the picture ColPic at a different time in the display order, the inter-picture distance td is a positive value, and the picture ColPic at a different time is earlier than the picture ColPic at a different time. If the POC of the reference picture referred to by the list listCol of the coding block colCb is later in the display order, the inter-picture distance td is a negative value.

次に、現在の処理対象ピクチャのPOCから現在の処理対象ピクチャのリストLXが参照する参照ピクチャのPOCを減算してピクチャ間距離tbを、
tb = [現在の処理対象ピクチャのPOC] - [時間マージ候補のLXの参照インデックスに対応する参照ピクチャのPOC]
と算出する(ステップS4262)。なお、現在の処理対象ピクチャよりも現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で前の場合、ピクチャ間距離tbは正の値となり、現在の処理対象ピクチャのリストLXで参照する参照ピクチャの方が表示順序で後の場合、ピクチャ間距離tbは負の値となる。
Next, the POC of the reference picture referred to by the list LX of the current picture to be processed is subtracted from the POC of the current picture to be processed to obtain the inter-picture distance tb,
tb = [POC of current picture being processed] - [POC of reference picture corresponding to reference index of LX of temporal merge candidate]
is calculated (step S4262). Note that when the reference picture referred to in the list LX of the current picture to be processed is earlier than the current picture to be processed in the display order, the inter-picture distance tb becomes a positive value and the list LX of the current picture to be processed. If the reference picture referred to by is later in the display order, the inter-picture distance tb is a negative value.

続いて、ピクチャ間距離tdとtbを比較し(ステップS4263)、ピクチャ間距離tdとtbが等しい場合(ステップS4263:YES)、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = mvCol
と算出して(ステップS4264)、本スケーリング演算処理を終了する。
Subsequently, the inter-picture distances td and tb are compared (step S4263), and if the inter-picture distances td and tb are equal (step S4263: YES), the motion vector mvLXCol is
mvLXCol = mvCol
is calculated (step S4264), and the scaling calculation process ends.

一方、ピクチャ間距離tdとtbが等しくない場合(ステップS4263:NO)、変数txを、
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
と算出する(ステップS4265)。続いて、スケーリング係数distScaleFactorを、
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
と算出する(ステップS4266)。ここで、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。続いて、動きベクトルmvLXColを、
mvLXCol = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mvLXCol )
* ( (Abs( distScaleFactor * mvLXCol ) + 127 ) >> 8 ) )
と算出して(ステップS4267)、本スケーリング演算処理を終了する。ここで、Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。
On the other hand, if the inter-picture distance td and tb are not equal (step S4263: NO), the variable tx is
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
is calculated (step S4265). Then, set the scaling factor distScaleFactor to
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
is calculated (step S4266). Here, Clip3(x,y,z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Subsequently, the motion vector mvLXCol is
mvLXCol = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mvLXCol )
* ( (Abs( distScaleFactor * mvLXCol ) + 127 ) >> 8 ) )
is calculated (step S4267), and the scaling calculation process ends. Here, Sign(x) is a function that returns the sign of value x, and Abs(x) is a function that returns the absolute value of value x.

再び、図50を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0Colとを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト0の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL0Col=1の場合のみである。また、L1の動きベクトルmvL1Colを前述の通常予測動きベクトルモード導出部301における予測動きベクトル候補リストmvpListLXに候補として追加する(ステップS4205)。ただし、この追加は、参照リスト1の符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagL1Col=1の場合のみである。以上により、時間予測動きベクトル候補導出部322の処理を終了する。 Again, refer to FIG. Then, the L0 motion vector mvL0Col is added as a candidate to the motion vector predictor candidate list mvpListLX in the normal motion vector predictor mode deriving unit 301 (step S4205). However, this addition is only when the flag availableFlagL0Col=1 indicating whether or not the coded block colCb in the reference list 0 is valid. Also, the L1 motion vector mvL1Col is added as a candidate to the motion vector predictor candidate list mvpListLX in the normal motion vector predictor mode deriving unit 301 (step S4205). However, this addition is only when the flag availableFlagL1Col=1 indicating whether or not the coded block colCb in reference list 1 is valid. Thus, the processing of the temporal motion vector predictor candidate deriving unit 322 ends.

上記した通常予測動きベクトルモード導出部301の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図23の通常予測動きベクトルモード導出部401における時間予測動きベクトル候補導出部422の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the normal motion vector predictor mode derivation unit 301 is for encoding, but the same applies to decoding. In other words, the operation of the temporal motion vector predictor candidate derivation unit 422 in the normal motion vector predictor mode derivation unit 401 in FIG. 23 will be described in the same way, substituting decoding for encoding in the above description.

<時間マージ候補導出>
図18の通常マージモード導出部302における時間マージ候補導出部342の動作について、図56を参照して説明する。
<Derivation of time merge candidates>
The operation of the temporal merge candidate derivation unit 342 in the normal merge mode derivation unit 302 of FIG. 18 will be described with reference to FIG.

まず、ColPicを導出する(ステップS4301)。次に、符号化ブロックcolCbを導出し、符号化情報を取得する(ステップS4302)。さらに、参照リストごとに、インター予測情報を導出する(ステップS4303,S4304)。以上の処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201からS4204と同じであるため、説明を省略する。 First, ColPic is derived (step S4301). Next, a coded block colCb is derived and coded information is obtained (step S4302). Furthermore, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4303 and S4304). The above processing is the same as S4201 to S4204 in the temporal motion vector predictor candidate derivation unit 322, and therefore description thereof is omitted.

次に、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagColを算出する(ステップS4305)。フラグavailableFlagL0Col、またはフラグavailableFlagL1Colが1の場合に、availableFlagColは1となる。それ以外ではavailableFlagColは0となる。 Next, a flag availableFlagCol indicating whether or not the encoded block colCb is valid is calculated (step S4305). availableFlagCol is 1 when flag availableFlagL0Col or flag availableFlagL1Col is 1. otherwise availableFlagCol is 0.

そして、L0の動きベクトルmvL0Col、およびL1の動きベクトルmvL1Colを、前述の通常マージモード導出部302におけるマージ候補リストmergeCandListに候補として追加する(ステップS4306)。ただし、この追加は、符号化ブロックcolCbが有効か否かを示すフラグavailableFlagCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。 Then, the L0 motion vector mvL0Col and the L1 motion vector mvL1Col are added as candidates to the merge candidate list mergeCandList in the normal merge mode derivation unit 302 (step S4306). However, this addition is only when the flag availableFlagCol=1, which indicates whether or not the encoded block colCb is valid. Thus, the processing of the temporal merge candidate derivation unit 342 is completed.

上記した時間マージ候補導出部342の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図24の通常マージモード導出部402における時間マージ候補導出部442の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the temporal merge candidate deriving unit 342 is for encoding, but the same applies to decoding. That is, the operation of the temporal merge candidate derivation unit 442 in the normal merge mode derivation unit 402 of FIG. 24 will be similarly described by replacing the encoding with decoding in the above description.

<履歴予測動きベクトル候補リストの更新>
次に、符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化と更新方法について詳細に説明する。図38は履歴予測動きベクトル候補リスト初期化・更新処理手順を説明するフローチャートである。
<Update history motion vector predictor candidate list>
Next, a method for initializing and updating the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList provided in the encoding information storage memory 111 on the encoding side and the encoding information storage memory 205 on the decoding side will be described in detail. FIG. 38 is a flowchart for explaining the history motion vector predictor candidate list initialization/update processing procedure.

本実施の形態では、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新は、符号化情報格納メモリ111及び符号化情報格納メモリ205で実施されるものとする。インター予測部102及びインター予測部203の中に履歴候補リスト更新部を設置して履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新を実施させてもよい。 In this embodiment, it is assumed that the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList is updated by the encoding information storage memory 111 and the encoding information storage memory 205 . A history candidate list update unit may be installed in the inter prediction unit 102 and the inter prediction unit 203 to update the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList.

スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期設定を行い、符号化側では予測方法決定部105で通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードが選択された場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新し、復号側では、ビット列復号部201で復号されたインター予測モードが通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードの場合に履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListを更新する。 The historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is initialized at the beginning of the slice, and the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is updated when the prediction method determination unit 105 selects the normal vector predictor mode or the normal merge mode on the encoding side. On the decoding side, the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList is updated when the inter prediction mode decoded by the bitstream decoding unit 201 is the normal vector predictor mode or the normal merge mode.

通常予測ベクトルモードまたは通常マージモードでインター予測を行う際に用いるインター予測情報を、インター予測情報候補hMvpCandとして履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録する。インター予測情報候補hMvpCandには、L0の参照インデックスrefIdxL0及びL1の参照インデックスrefIdxL1、L0予測が行われるか否かを示すL0予測フラグpredFlagL0およびL1予測が行われるか否かを示すL1予測フラグpredFlagL1、L0の動きベクトルmvL0、L1の動きベクトルmvL1が含まれる。符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている要素(すなわち、インター予測情報)の中に、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在する場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListからその要素を削除する。一方、インター予測情報候補hMvpCandと同じ値のインター予測情報が存在しない場合は、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの先頭の要素を削除し、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの最後に、インター予測情報候補hMvpCandを追加する。 Inter prediction information used when inter prediction is performed in the normal vector predictor mode or normal merge mode is registered in the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList as the inter prediction information candidate hMvpCand. Inter prediction information candidate hMvpCand includes L0 reference index refIdxL0 and L1 reference index refIdxL1, L0 prediction flag predFlagL0 indicating whether L0 prediction is performed, L1 prediction flag predFlagL1 indicating whether L1 prediction is performed, A motion vector mvL0 of L0 and a motion vector mvL1 of L1 are included. Inter prediction information candidate If inter prediction information with the same value as hMvpCand exists, that element is deleted from the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList. On the other hand, if there is no inter prediction information with the same value as the inter prediction information candidate hMvpCand, the leading element of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is deleted, and the inter prediction information candidate Add hMvpCand.

本発明の符号化側の符号化情報格納メモリ111及び復号側の符号化情報格納メモリ205に備える履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素の数は6とする。 The number of elements of the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList provided in the encoding information storage memory 111 on the encoding side and the encoding information storage memory 205 on the decoding side of the present invention is six.

まず、スライス単位での履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化を行う(図38のステップS2101)。スライスの先頭で履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListのすべての要素を空にし、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録されている履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値は0に設定する。 First, the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList is initialized for each slice (step S2101 in FIG. 38). At the beginning of the slice, all elements of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList are emptied, and the value of NumHmvpCand, the number of historical motion vector predictor candidates registered in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList, is set to zero.

なお、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの初期化をスライス単位(スライスの最初の符号化ブロック)で実施するとしたが、ピクチャ単位、タイル単位やツリーブロック行単位で実施しても良い。 Although the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is initialized in units of slices (first coded blocks in slices), it may be initialized in units of pictures, tiles, or treeblock rows.

続いて、スライス内の符号化ブロック毎に以下の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を繰り返し行なう(図38のステップS2102~S2107)。 Subsequently, the following updating process of the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList is repeatedly performed for each encoded block in the slice (steps S2102 to S2107 in FIG. 38).

まず、符号化ブロック単位での初期設定を行う。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにFALSE(偽)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxに0を設定する(図38のステップS2103)。 First, initialization is performed for each encoding block. A flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is set to FALSE, and a deletion target index removeIdx is set to 0 (step S2103 in FIG. 38).

履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在するか否かを判定する(図38のステップS2104)。符号化側の予測方法決定部105で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201で通常予測動きベクトルモードまたは通常マージモードとして復号された場合、そのインター予測モードをhMvpCandとする。符号化側の予測方法決定部105でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードと判定された場合、または復号側のビット列復号部201でイントラ予測モード、サブブロック予測動きベクトルモードまたはサブブロックマージモードとして復号された場合、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの更新処理を行わず、登録対象のインター予測情報候補hMvpCandは存在しない。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在しない場合はステップS2105~S2106をスキップする(図38のステップS2104:NO)。登録対象のインター予測情報候補hMvpCandが存在する場合はステップS2105以下の処理を行う(図38のステップS2104:YES)。 It is determined whether or not the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered exists in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList (step S2104 in FIG. 38). When the prediction method determination unit 105 on the encoding side determines the normal motion vector prediction mode or the normal merge mode, or when the bit stream decoding unit 201 on the decoding side decodes as the normal motion vector prediction mode or the normal merge mode, Let the inter prediction mode be hMvpCand. When the prediction method determination unit 105 on the encoding side determines the intra prediction mode, the sub-block motion vector prediction mode, or the sub-block merge mode, or when the bitstream decoding unit 201 on the decoding side selects the intra prediction mode or the sub-block prediction motion vector mode. Alternatively, when decoding is performed in sub-block merge mode, the history motion vector predictor candidate list HmvpCandList is not updated, and there is no inter prediction information candidate hMvpCand to be registered. If there is no inter prediction information candidate hMvpCand to be registered, steps S2105 and S2106 are skipped (step S2104 in FIG. 38: NO). If there is an inter-prediction information candidate hMvpCand to be registered, the process from step S2105 is performed (step S2104 in FIG. 38: YES).

続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの各要素の中に登録対象のインター予測情報候補hMvpCandと同一の要素が存在するか否かを判定する(図38のステップS2105)。図39はこの同一要素確認処理手順のフローチャートである。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図39のステップS2121:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListは空で、同一候補は存在しないので図39ステップS2122~S2125をスキップし、本同一要素確認処理手順を終了する。履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図39のステップS2121:YES)、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxが0からNumHmvpCand-1まで、ステップS2123の処理を繰り返す(図39のステップS2122~S2125)。まず、履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えてhMvpIdx番目の要素HmvpCandList[hMvpIdx]がインター予測情報候補hMvpCandと同一か否かを比較する(図39のステップS2123)。同一の場合(図39のステップS2123:YES)、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistにTRUE(真)の値を設定し、削除対象インデックスremoveIdxにhMVpIndexの値を設定し、本同一要素確認処理を終了する。同一でない場合(図39のステップS2123:NO)、hMvpIdxを1インクリメントし、履歴予測動きベクトルインデックスhMvpIdxがNumHmvpCand-1以下であれば、ステップS2123以降の処理を行う(図39のステップS2122~S2125)。 Subsequently, it is determined whether or not each element of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList includes the same element as the inter prediction information candidate hMvpCand to be registered (step S2105 in FIG. 38). FIG. 39 is a flow chart of this identical element confirmation processing procedure. If the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is 0 (step S2121 in FIG. 39: NO), the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is empty and the same candidate does not exist, so steps S2122 to S2125 in FIG. 39 are skipped. , ends the same element confirmation processing procedure. If the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2121 in FIG. 39: YES), the processing in step S2123 is repeated until the historical motion vector predictor index hMvpIdx is from 0 to NumHmvpCand-1 (step S2123 in FIG. 39). S2122-S2125). First, it is compared whether or not the hMvpIdx-th element HmvpCandList[hMvpIdx] counting from 0 in the historical motion vector predictor candidate list is the same as the inter prediction information candidate hMvpCand (step S2123 in FIG. 39). If they are the same (step S2123 in FIG. 39: YES), the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is set to TRUE, the deletion target index removeIdx is set to the hMVpIndex value, and the same candidate is set. Terminate the element confirmation process. If they are not the same (step S2123 in FIG. 39: NO), hMvpIdx is incremented by 1, and if the historical motion vector index hMvpIdx is less than or equal to NumHmvpCand-1, the processes after step S2123 are performed (steps S2122 to S2125 in FIG. 39). .

再び図38のフローチャートに戻り、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素のシフト及び追加処理を行う(図38のステップS2106)。図40は図38のステップS2106の履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListの要素シフト/追加処理手順のフローチャートである。まず、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加するか、要素を除かずに新たな要素を追加するかを判定する。具体的には、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6か否かを比較する(図40のステップS2141)。同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)またはNumHmvpCandが6のいずれかの条件を満たす場合(図40のステップS2141:YES)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除いてから新たな要素を追加する。インデックスiの初期値をremoveIdx + 1の値に設定する。この初期値からNumHmvpCandまで、ステップS2143の要素シフト処理を繰り返す。(図40のステップS2142~S2144)。HMVPCandList[ i - 1 ]にHMVPCandList[ i ]の要素をコピーすることで要素を前方にシフトし(図40のステップS2143)、iを1インクリメントする(図40のステップS2142~S2144)。インデックスiがNumHmvpCand+1となり、ステップS2143の要素シフト処理が完了したら、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2145)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えて(NumHmvpCand-1)番目のHMVPCandList[NumHmvpCand-1]である。以上で、本履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの要素シフト・追加処理を終了する。一方、同一候補が存在するか否かを示すフラグidenticalCandExistがTRUE(真)およびNumHmvpCandが6のいずれの条件も満たさない場合(図40のステップS2141:NO)、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandListに格納されている要素を除かずに、履歴予測動きベクトル候補リストの最後にインター予測情報候補hMvpCandを追加する(図40のステップS2146)。ここで、履歴予測動きベクトル候補リストの最後とは、0から数えてNumHmvpCand番目のHMVPCandList[NumHmvpCand]である。また、NumHmvpCandを1インクリメントして、本履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの要素シフト/追加処理を終了する。 Returning to the flowchart of FIG. 38 again, shift and addition processing of the elements of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList is performed (step S2106 of FIG. 38). FIG. 40 is a flowchart of the element shift/addition processing procedure of the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList in step S2106 of FIG. First, it is determined whether to add a new element after removing the elements stored in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList or to add a new element without removing the elements. Specifically, it is compared whether the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is TRUE (true) or whether NumHmvpCand is 6 (step S2141 in FIG. 40). If the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is TRUE (true) or if NumHmvpCand satisfies either condition of 6 (step S2141 in FIG. 40: YES), the motion vector predictor candidate list HmvpCandList stores Remove existing elements and add new elements. Set the initial value of index i to the value of removeIdx + 1. The element shift processing in step S2143 is repeated from this initial value to NumHmvpCand. (Steps S2142 to S2144 in FIG. 40). By copying the element of HMVPCandList[i] to HMVPCandList[i-1], the element is shifted forward (step S2143 in FIG. 40), and i is incremented by 1 (steps S2142 to S2144 in FIG. 40). When the index i becomes NumHmvpCand+1 and the element shift processing in step S2143 is completed, the inter prediction information candidate hMvpCand is added to the end of the history motion vector predictor candidate list (step S2145 in FIG. 40). Here, the end of the historical motion vector predictor candidate list is the (NumHmvpCand-1)-th HMVPCandList[NumHmvpCand-1] counted from 0. This completes the element shift/addition process for the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList. On the other hand, if the flag identicalCandExist indicating whether or not the same candidate exists is TRUE (true) and NumHmvpCand does not satisfy the condition of 6 (step S2141 in FIG. 40: NO), it is stored in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList. The inter-prediction information candidate hMvpCand is added to the end of the history motion vector predictor candidate list without removing the elements that are indicated (step S2146 in FIG. 40). Here, the end of the historical motion vector predictor candidate list is the NumHmvpCand-th HMVPCandList[NumHmvpCand] counted from 0. Also, NumHmvpCand is incremented by 1, and the element shift/addition processing of this historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList is completed.

図43は履歴予測動きベクトルリストの更新処理の一例を説明する図である。履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListに6つの要素(インター予測情報)が登録されている際に、新たなインター予測情報を追加する場合、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの各要素と前方から新たなインター予測情報を比較して(図43(a))、新たなインター予測情報が履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの先頭から3番目の要素HMVP2と同じ値であれば、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListから要素HMVP2を削除して後方の要素HMVP3~HMVP5を前方に1つずつシフト(コピー)し、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの最後に新たなインター予測情報を追加して(図43(b))、履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListの更新を完了する(図43(c))。 FIG. 43 is a diagram illustrating an example of update processing of the historical motion vector predictor list. When adding new inter prediction information when six elements (inter prediction information) are registered in the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList, each element of the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList and the new inter prediction information are added from the front. After comparing the prediction information (FIG. 43(a)), if the new inter prediction information has the same value as the third element HMVP2 from the top of the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList, Delete the element HMVP2, shift (copy) the backward elements HMVP3 to HMVP5 forward one by one, and add new inter prediction information to the end of the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList (Fig. 43(b)). , completes the update of the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList (FIG. 43(c)).

<履歴予測動きベクトル候補導出処理>
次に、符号化側の通常予測動きベクトルモード導出部301の履歴予測動きベクトル候補導出部323、復号側の通常予測動きベクトルモード導出部401の履歴予測動きベクトル候補導出部423で共通の処理である図20のステップS304の処理手順である履歴予測動きベクトル候補リストHMVPCandListからの履歴予測動きベクトル候補の導出方法について詳細に説明する。図41は履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<Historical Motion Vector Predictor Candidate Derivation Processing>
Next, the historical motion vector predictor candidate deriving unit 323 of the normal predictive motion vector mode deriving unit 301 on the encoding side and the historical motion vector predictor candidate deriving unit 423 of the normal predictive motion vector mode deriving unit 401 on the decoding side perform common processing. A method for deriving historical motion vector predictor candidates from the historical motion vector predictor candidate list HMVPCandList, which is the processing procedure of step S304 in FIG. 20, will be described in detail. FIG. 41 is a flowchart for explaining the historical motion vector predictor candidate derivation processing procedure.

現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数(ここでは2とする)以上または履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0の場合(図41のステップS2201:NO)、図41のステップS2202からS2209の処理を省略し、履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合、かつ履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandの値が0より大きい場合(図41のステップS2201:YES)、図41のステップS2202からS2209の処理を行う。 If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is greater than or equal to the maximum number of elements (here, assumed to be 2) in the motion vector predictor candidate list mvpListLX or the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is 0 (step S2201 in FIG. 41: NO), the processing of steps S2202 to S2209 in FIG. 41 is omitted, and the history motion vector predictor candidate derivation processing procedure ends. If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is less than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX, and if the value of the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand is greater than 0 (step S2201 in FIG. 41: YES), the processing of steps S2202 to S2209 in FIG. 41 is performed.

続いて、インデックスiが0から、3と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値まで、図41のステップS2203からS2208の処理を繰り返す(図41のステップS2202~S2209)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2203:NO)、図41のステップS2204からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2203:YES)、図41のステップS2204以降の処理を行う。 Subsequently, the processing from steps S2203 to S2208 in FIG. 41 is repeated until the index i is from 0 to 3 or the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand, whichever is smaller (steps S2202 to S2209 in FIG. 41). If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is equal to or greater than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2203 in FIG. 41: NO), the processing from steps S2204 to S2209 in FIG. The historical motion vector predictor candidate derivation processing procedure is ended. If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is less than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2203 in FIG. 41: YES), the processing from step S2204 onward in FIG. 41 is performed.

続いて、ステップS2205からS2207までの処理をYが0と1(L0とL1)についてそれぞれ行う(図41のステップS2204~S2208)。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2以上の場合(図41のステップS2205:NO)、図41のステップS2206からS2209の処理を省略し、本履歴予測動きベクトル候補導出処理手順を終了する。現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandが予測動きベクトル候補リストmvpListLXの最大要素数である2より小さい場合(図41のステップS2205:YES)、図41のステップS2206以降の処理を行う。 Subsequently, steps S2205 to S2207 are performed for Y=0 and 1 (L0 and L1) respectively (steps S2204 to S2208 in FIG. 41). If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is equal to or greater than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2205 in FIG. 41: NO), the processing from steps S2206 to S2209 in FIG. The historical motion vector predictor candidate derivation processing procedure is terminated. If the number of current motion vector predictor candidates numCurrMvpCand is less than 2, which is the maximum number of elements in the motion vector predictor candidate list mvpListLX (step S2205 in FIG. 41: YES), the processing from step S2206 onward in FIG. 41 is performed.

続いて、履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じ場合(図41のステップS2206:YES)、予測動きベクトル候補リストの最後の要素として、予測動きベクトル候補リストの0から数えてnumCurrMvpCand番目の要素mvpListLX[numCurrMvpCand]に履歴予測動きベクトル候補HmvpCandList[i]のLYの動きベクトルを追加し(図41のステップS2207)、現在の予測動きベクトル候補の数numCurrMvpCandを1インクリメントする。履歴予測動きベクトル候補リストHmvpCandList[i]のLYの参照インデックスが、符号化/復号対象動きベクトルの参照インデックスrefIdxLXと同じでない場合(図41のステップS2206:NO)、ステップS2207の追加処理をスキップする。 Subsequently, when the reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded (step S2206 in FIG. 41: YES), the motion vector predictor candidate list As the last element, the LY motion vector of the historical motion vector predictor candidate HmvpCandList[i] is added to the numCurrMvpCand-th element mvpListLX[numCurrMvpCand] counted from 0 of the motion vector predictor candidate list (step S2207 in FIG. 41). numCurrMvpCand, which is the number of motion vector predictor candidates, is incremented by one. If the reference index of LY in the historical motion vector predictor candidate list HmvpCandList[i] is not the same as the reference index refIdxLX of the motion vector to be encoded/decoded (step S2206 in FIG. 41: NO), skip the additional processing in step S2207. .

以上の図41のステップS2205からS2207の処理をL0とL1で双方ともに行う(図41のステップS2204~S2208)。 The processes from steps S2205 to S2207 in FIG. 41 are performed for both L0 and L1 (steps S2204 to S2208 in FIG. 41).

インデックスiを1インクリメントし、インデックスiが3と履歴予測動きベクトル候補の数NumHmvpCandのいずれか小さい値以下の場合、再びステップS2203以降の処理を行う(図41のステップS2202~S2209)。 The index i is incremented by 1, and if the index i is equal to or less than the smaller value of 3 or the number of historical motion vector predictor candidates NumHmvpCand, the processing from step S2203 onward is performed again (steps S2202 to S2209 in FIG. 41).

<履歴マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の履歴マージ候補導出部345、復号側の通常マージモード導出部402の履歴マージ候補導出部445で共通の処理である図21のステップS404の処理手順である履歴マージ候補リストHmvpCandListからの履歴マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図42は履歴マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<History Merge Candidate Derivation Processing>
Next, the process of step S404 in FIG. 21, which is common to the history merge candidate derivation unit 345 of the normal merge mode derivation unit 302 on the encoding side and the history merge candidate derivation unit 445 of the normal merge mode derivation unit 402 on the decoding side. A method for deriving history merge candidates from the history merge candidate list HmvpCandList, which is a procedure, will be described in detail. FIG. 42 is a flowchart for explaining the history merging candidate derivation processing procedure.

まず、初期化処理を行う(図42のステップS2301)。isPruned[i]の0から(numCurrMergeCand -1)番目のそれぞれの要素にFALSEの値を設定し、変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, initialization processing is performed (step S2301 in FIG. 42). Sets each element from 0 to (numCurrMergeCand -1) of isPruned[i] to the value FALSE, and sets the variable numOrigMergeCand to the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand.

続いて、インデックスhMvpIdxの初期値を1に設定し、この初期値からNumHmvpCandまで、図42のステップS2303からステップS2310までの追加処理を繰り返す(図42のステップS2302~S2311)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図42のステップS2303:NO)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合(図42のステップS2303:YES)、ステップS2304以降の処理を行う。 Subsequently, the initial value of the index hMvpIdx is set to 1, and the additional processing from steps S2303 to S2310 in FIG. 42 is repeated from this initial value to NumHmvpCand (steps S2302 to S2311 in FIG. 42). If the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand, is not less than (the maximum number of merge candidates, MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all the elements in the merge candidate list. The process ends (step S2303 in FIG. 42: NO). If the number numCurrMergeCand of elements registered in the current merge candidate list is less than (maximum number of merge candidates MaxNumMergeCand-1) (step S2303 in FIG. 42: YES), the process from step S2304 onwards is performed.

まず、sameMotionにFALSE(偽)の値を設定する(図42のステップS2304)。続いて、インデックスiの初期値を0に設定し、この初期値から1まで図42のステップS2306、S2307の処理を行う(図42のS2305~S2308)。 First, sameMotion is set to FALSE (step S2304 in FIG. 42). Subsequently, the initial value of index i is set to 0, and steps S2306 and S2307 in FIG. 42 are performed from this initial value to 1 (S2305 to S2308 in FIG. 42).

次に、履歴動きベクトル予測候補リストの0から数えて(NumHmvpCand-hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand-hMvpIdx]と、マージ候補リストの0から数えてi番目の要素mergeCandList[i]が同じ値か否かを比較する(図42のステップS2306)。ここで、マージ候補が同じ値とは、マージ候補が持つすべての構成要素(インター予測モード、参照インデックス、動きベクトル)の値が同じであることを示す。ただし、このステップS2306の処理は、hMvpIdxがNumHmvpCand-2より大きく、かつmergeCandList[i]が空間マージ候補で、かつisPruned[i]がFALSE(偽)の場合に限る。同じ値の場合(図39のステップS2306:YES)、sameMotionおよびisPruned[i]共にTRUE(真)を設定する(図42のステップS2307)。同じ値でない場合(図39のステップS2306:NO)、ステップS2307の処理をスキップする。図42のステップS2305からステップS2308までの繰り返し処理が完了したらsameMotionがFALSE(偽)か否かを比較し(図42のステップS2309)、sameMotionが FALSE(偽)の場合(図42のステップS2309:YES)、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に履歴予測動きベクトル候補リストの0から数えて(NumHmvpCand - hMvpIdx)番目の要素HmvpCandList[NumHmvpCand - hMvpIdx]を追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図42のステップS2310)。インデックスhMvpIdxを1インクリメントし(図42のステップS2302)、図42のステップS2302~S2311の繰り返し処理を行う。 Next, whether the (NumHmvpCand-hMvpIdx)-th element HmvpCandList[NumHmvpCand-hMvpIdx] of the history motion vector prediction candidate list and the i-th element mergeCandList[i] of the merge candidate list are the same value. It compares whether or not (step S2306 in FIG. 42). Here, the same value of the merge candidates means that the values of all components (inter prediction mode, reference index, motion vector) of the merge candidates are the same. However, this processing of step S2306 is limited to when hMvpIdx is greater than NumHmvpCand-2, mergeCandList[i] is a spatial merge candidate, and isPruned[i] is FALSE (false). If the values are the same (step S2306 in FIG. 39: YES), both sameMotion and isPruned[i] are set to TRUE (step S2307 in FIG. 42). If the values are not the same (step S2306 in FIG. 39: NO), the process of step S2307 is skipped. 42 is completed, it is compared whether sameMotion is FALSE (step S2309 in FIG. 42), and if sameMotion is FALSE (step S2309 in FIG. 42: YES), add the (NumHmvpCand - hMvpIdx)-th element HmvpCandList[NumHmvpCand - hMvpIdx] of the history motion vector predictor candidate list counting from 0 to the numCurrMergeCand-th mergeCandList[numCurrMergeCand] of the merge candidate list, and increment numCurrMergeCand by 1 ( step S2310 in FIG. 42). The index hMvpIdx is incremented by 1 (step S2302 in FIG. 42), and steps S2302 to S2311 in FIG. 42 are repeated.

履歴予測動きベクトル候補リストのすべての要素の確認が完了するか、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたら、本履歴マージ候補の導出処理を完了する。 When all elements of the history motion vector predictor candidate list have been confirmed or merge candidates have been added to all elements of the merge candidate list, this history merge candidate derivation process is completed.

<平均マージ候補導出処理>
次に、符号化側の通常マージモード導出部302の平均マージ候補導出部344、復号側の通常マージモード導出部402の平均マージ候補導出部444で共通の処理である図21のステップS403の処理手順である平均マージ候補の導出方法について詳細に説明する。図62は平均マージ候補導出処理手順を説明するフローチャートである。
<Average merging candidate derivation process>
Next, the processing of step S403 in FIG. 21, which is the processing common to the average merge candidate derivation unit 344 of the normal merge mode derivation unit 302 on the encoding side and the average merge candidate derivation unit 444 of the normal merge mode derivation unit 402 on the decoding side. The procedure for deriving average merge candidates will be described in detail. FIG. 62 is a flowchart for explaining the average merging candidate derivation processing procedure.

まず、初期化処理を行う(図62のステップS1301)。変数numOrigMergeCandに現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandを設定する。 First, initialization processing is performed (step S1301 in FIG. 62). Set the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand, to the variable numOrigMergeCand.

続いて、マージ候補リストの先頭から順に走査し、2つの動き情報を決定する。1つ目の動き情報を示すインデックスi=0、2つ目の動き情報を示すインデックスj=1とする。(図62のステップS1302~S1303)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下でなければ、マージ候補リストのすべての要素にマージ候補が追加されたので、本履歴マージ候補導出処理を終了する(図62のステップS1304)。現在のマージ候補リストに登録されている要素の数numCurrMergeCandが(最大マージ候補数MaxNumMergeCand-1)以下の場合は、ステップS1305以降の処理を行う。 Subsequently, the merge candidate list is sequentially scanned from the top to determine two pieces of motion information. Let index i=0 indicating the first motion information and index j=1 indicating the second motion information. (Steps S1302 and S1303 in FIG. 62). If the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand, is not less than (the maximum number of merge candidates, MaxNumMergeCand-1), merge candidates have been added to all the elements in the merge candidate list. The process ends (step S1304 in FIG. 62). If the number of elements registered in the current merge candidate list, numCurrMergeCand, is less than (the maximum number of merge candidates, MaxNumMergeCand-1), the process from step S1305 is performed.

マージ候補リストのi番目の動き情報mergeCandList[i]とマージ候補リストのj番目の動き情報mergeCandList[j]がともに無効であるか否かを判定し(図62のステップS1305)、ともに無効である場合は、mergeCandList[i]とmergeCandList[j]の平均マージ候補の導出を行わず、次の要素に移る。mergeCandList[i]とmergeCandList[j]がともに無効でない場合は、Xを0と1として以下の処理を繰り返す(図62のステップS1306からS1314)。 It is determined whether or not both the i-th motion information mergeCandList[i] in the merge candidate list and the j-th motion information mergeCandList[j] in the merge candidate list are invalid (step S1305 in FIG. 62). If so, do not derive the average merge candidate for mergeCandList[i] and mergeCandList[j] and move on to the next element. If both mergeCandList[i] and mergeCandList[j] are not invalid, the following processing is repeated with X set to 0 and 1 (steps S1306 to S1314 in FIG. 62).

mergeCandList[i]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1307)。mergeCandList[i]のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるかを判定する(図62のステップS1308)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測とmergeCandList[j]のLX予測がともに有効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルとmergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルを平均したLX予測の動きベクトルとmergeCandList[i]のLX予測の参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1309)。図62のステップS1308で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわち、mergeCandList[i]のLX予測が有効、かつmergeCandList[j]のLX予測が無効である場合は、mergeCandList[i]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1310)。図62のステップS1307で、mergeCandList[i]のLX予測が有効でない場合、mergeCandList[j]のLX予測が有効であるか否かを判定する(図62のステップS1311)。mergeCandList[j]のLX予測が有効である場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測が無効、かつmergeCandList[j] のLX予測が有効である場合は、mergeCandList[j]のLX予測の動きベクトルと参照インデックスを有するLX予測の平均マージ候補を導出してaverageCandのLX予測に設定し、averageCandのLX予測を有効とする(図62のステップS1312)。図62のステップS1311で、mergeCandList[j]のLX予測が有効でない場合、すなわちmergeCandList[i]のLX予測、mergeCandList[j]のLX予測がともに無効である場合は、averageCandのLX予測を無効とする(図62のステップS1312)。 It is determined whether the LX prediction of mergeCandList[i] is valid (step S1307 in FIG. 62). If the LX prediction for mergeCandList[i] is valid, it is determined whether the LX prediction for mergeCandList[j] is valid (step S1308 in FIG. 62). If the LX prediction for mergeCandList[j] is valid, i.e. if both the LX prediction for mergeCandList[i] and the LX prediction for mergeCandList[j] are valid, then the motion vector for the LX prediction for mergeCandList[i] and mergeCandList Derive the average merge candidate for the LX prediction with the motion vector for the LX prediction that averaged the motion vector for the LX prediction in [j] and the reference index for the LX prediction in mergeCandList[i] and set it to the LX prediction for averageCand, LX prediction is validated (step S1309 in FIG. 62). In step S1308 of FIG. 62, if the LX prediction of mergeCandList[j] is not valid, that is, if the LX prediction of mergeCandList[i] is valid and the LX prediction of mergeCandList[j] is invalid, mergeCandList[i] LX prediction average merge candidate having a motion vector of LX prediction and reference index is derived, set to LX prediction of averageCand, and LX prediction of averageCand is validated (step S1310 in FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[i] is not valid in step S1307 of FIG. 62, it is determined whether or not the LX prediction of mergeCandList[j] is valid (step S1311 of FIG. 62). If the LX prediction of mergeCandList[j] is valid, i.e. the LX prediction of mergeCandList[i] is invalid and the LX prediction of mergeCandList[j] is valid, then the motion vector of the LX prediction of mergeCandList[j] and An average merging candidate for LX predictions with a reference index is derived and set to averageCand's LX prediction, and averageCand's LX prediction is validated (step S1312 in FIG. 62). In step S1311 of FIG. 62, if the LX prediction for mergeCandList[j] is invalid, that is, if both the LX prediction for mergeCandList[i] and mergeCandList[j] are invalid, the LX prediction for averageCand is invalidated. (Step S1312 in FIG. 62).

以上のように生成されたL0予測、L1予測またはBI予測の平均マージ候補averageCandを、マージ候補リストのnumCurrMergeCand番目のmergeCandList[numCurrMergeCand]に追加し、numCurrMergeCandを1インクリメントする(図62のステップS1315)。以上で、平均マージ候補の導出処理を完了する。 The average merge candidate averageCand of the L0 prediction, L1 prediction or BI prediction generated as described above is added to the numCurrMergeCand-th mergeCandList[numCurrMergeCand] of the merge candidate list, and numCurrMergeCand is incremented by 1 (step S1315 in FIG. 62). This completes the average merging candidate derivation process.

なお、平均マージ候補は動きベクトルの水平成分と動きベクトルの垂直成分それぞれで平均される。 Note that the average merge candidate is averaged for each of the horizontal component of the motion vector and the vertical component of the motion vector.

<サブブロック時間マージ候補導出>
図16のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロック時間マージ候補導出部381の動作について、図44を参照して説明する。
<Derivation of sub-block time merge candidates>
The operation of sub-block temporal merge candidate derivation section 381 in sub-block merge mode derivation section 304 of FIG. 16 will be described with reference to FIG.

まず、符号化ブロックが8x8画素未満か否かを判定する(ステップS4002)。 First, it is determined whether or not the encoded block is less than 8×8 pixels (step S4002).

符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。ここで、シンタックスによりテンポラル動きベクトル予測が禁止されている場合、またはサブブロック時間マージが禁止されている場合には、符号化ブロックが8x8画素未満の場合(ステップS4002:YES)と同じ処理をする。 If the encoded block is less than 8×8 pixels (step S4002: YES), the flag availableFlagSbCol=0 indicating the existence of the sub-block temporal merge candidate is set (step S4003), and the processing of the sub-block temporal merge candidate derivation unit is terminated. . Here, if temporal motion vector prediction is prohibited by the syntax, or if sub-block time merging is prohibited, the same processing as when the coding block is less than 8×8 pixels (step S4002: YES) is performed. do.

一方、符号化ブロックが8x8画素以上の場合(ステップS4002:NO)、符号化ピクチャにおける符号化ブロックの隣接動き情報を導出する(ステップS4004)。 On the other hand, if the encoded block is 8×8 pixels or more (step S4002: NO), adjacent motion information of the encoded block in the encoded picture is derived (step S4004).

符号化ブロックの隣接動き情報を導出する処理について、図45を参照して説明する。隣接動き情報を導出する処理は、前述の空間予測動きベクトル候補導出部321の処理と相似している。ただし、隣接ブロックの探索をする順番はA0,B0,B1,A1であり、B2は探索しない。まず、隣接ブロックn=A0として、符号化情報を取得する(ステップS4052)。符号化情報とは、隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN、参照リストごとの参照インデックスrefIdxLXN、および動きベクトルmvLXNを示す。 Processing for deriving adjacent motion information of a coding block will be described with reference to FIG. The process of deriving adjacent motion information is similar to the process of the spatial motion vector predictor candidate derivation unit 321 described above. However, the order in which adjacent blocks are searched is A0, B0, B1, and A1, and B2 is not searched. First, encoding information is obtained with the adjacent block n=A0 (step S4052). The encoding information indicates a flag availableFlagN indicating whether or not adjacent blocks can be used, a reference index refIdxLXN for each reference list, and a motion vector mvLXN.

次に、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。 Next, it is determined whether the adjacent block n is valid or invalid (step S4054). If the flag availableFlagN=1 indicating whether or not the adjacent block can be used, it is valid, otherwise it is invalid.

隣接ブロックnが有効であれば(ステップS4054:YES)、参照インデックスrefIdxLXNを、隣接ブロックnの参照インデックスrefIdxLXnとする(ステップS4056)。また、動きベクトルmvLXNを、隣接ブロックnの動きベクトルmvLXnとして(ステップS4056)、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 If the adjacent block n is valid (step S4054: YES), the reference index refIdxLXN is set to the reference index refIdxLXn of the adjacent block n (step S4056). Also, the motion vector mvLXN is set as the motion vector mvLXn of the adjacent block n (step S4056), and the process of deriving the adjacent motion information of the block ends.

一方、隣接ブロックnが無効であれば(ステップS4054:NO)、隣接ブロックn=B0として、符号化情報を取得し(ステップS4052)、隣接ブロックnが有効か無効かを判断する(ステップS4054)。以下、同様の処理をして、B1,A1の順番にループする。隣接動き情報を導出する処理は、隣接ブロックが有効となるまでループし、全ての隣接ブロックA0,B0,B1,A1が無効であれば、ブロックの隣接動き情報を導出する処理を終了する。 On the other hand, if the adjacent block n is invalid (step S4054: NO), the encoding information is acquired with the adjacent block n=B0 (step S4052), and it is determined whether the adjacent block n is valid or invalid (step S4054). . After that, similar processing is performed, and loops are performed in the order of B1 and A1. The process of deriving the adjacent motion information loops until the adjacent blocks become valid, and if all the adjacent blocks A0, B0, B1 and A1 are invalid, the process of deriving the adjacent motion information of the blocks ends.

再び、図44を参照する。隣接動き情報を導出したら(ステップS4004)、テンポラル動きベクトルを導出する(ステップS4006)。 Again, refer to FIG. After deriving the adjacent motion information (step S4004), temporal motion vectors are derived (step S4006).

テンポラル動きベクトルを導出する処理について、図46を参照して説明する。まず、テンポラル動きベクトルtempMv=(0,0)として初期化する(ステップS4062)。 Processing for deriving temporal motion vectors will be described with reference to FIG. First, the temporal motion vector tempMv=(0, 0) is initialized (step S4062).

次に、隣接動き情報が有効か無効かを判断する(ステップS4064)。隣接ブロックを利用できるか否かを示すフラグavailableFlagN=1であれば有効、それ以外は無効とする。隣接動き情報が無効の場合(ステップS4064:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Next, it is determined whether the adjacent motion information is valid or invalid (step S4064). If the flag availableFlagN=1 indicating whether or not the adjacent block can be used, it is valid, otherwise it is invalid. If the adjacent motion information is invalid (step S4064: NO), the process of deriving the temporal motion vector ends.

一方、隣接動き情報が有効の場合(ステップS4064:YES)、隣接ブロックNにおいてL1予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL1Nが1か否かを判断する(ステップS4066)。predFlagL1N=0の場合(ステップS4066:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。predFlagL1N=1の場合(ステップS4066:YES)、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4068)。この判断が真の場合(ステップS4068:YES)、次の処理(ステップS4070)に進む。 On the other hand, if the adjacent motion information is valid (step S4064: YES), it is determined whether or not the flag predFlagL1N indicating whether L1 prediction is used in the adjacent block N is 1 (step S4066). If predFlagL1N=0 (step S4066: NO), proceed to the next process (step S4078). If predFlagL1N=1 (step S4066: YES), it is determined whether the POCs of all pictures registered in all reference lists are less than or equal to the POC of the current picture to be processed (step S4068). If this determination is true (step S4068: YES), the process proceeds to the next process (step S4070).

スライスタイプslice_typeがBスライスで、フラグcollocated_from_l0_flagが0の場合(ステップS4070:YES、ステップかつS4072:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList1[refIdxL1N](参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4074)。この判断が真の場合(ステップS4074:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL1Nとする(ステップS4076)。この判断が偽の場合(ステップS4074:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。スライスタイプslice_typeがBスライスでなく、フラグcollocated_from_l0_flagが0でない場合(ステップS4070:NO、またはステップS4072:NO)、次の処理(ステップS4078)に進む。 If the slice type slice_type is B slice and the flag collocated_from_l0_flag is 0 (step S4070: YES, step S4072: YES), whether ColPic and reference picture RefPicList1[refIdxL1N] (picture with reference index refIdxL1N in reference list L1) are the same (step S4074). If this determination is true (step S4074: YES), the temporal motion vector tempMv=mvL1N (step S4076). If this determination is false (step S4074: NO), the process proceeds to the next process (step S4078). If the slice type slice_type is not B slice and the flag collocated_from_l0_flag is not 0 (step S4070: NO or step S4072: NO), the process proceeds to the next process (step S4078).

そして、隣接ブロックNにおいてL0予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagL0Nが1か否かを判断する(ステップS4078)。predFlagL0N=1の場合(ステップS4078:YES)、ColPicと参照ピクチャRefPicList0[refIdxL0N](参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0Nのピクチャ)が同じか否かを判断する(ステップS4080)。この判断が真の場合(ステップS4080:YES)、テンポラル動きベクトルtempMv=mvL0Nとする(ステップS4082)。この判断が偽の場合(ステップS4080:NO)、テンポラル動きベクトルを導出する処理を終了する。 Then, it is determined whether or not the flag predFlagL0N indicating whether or not L0 prediction is used in adjacent block N is 1 (step S4078). If predFlagL0N=1 (step S4078: YES), it is determined whether ColPic and reference picture RefPicList0[refIdxL0N] (picture with reference index refIdxL0N in reference list L0) are the same (step S4080). If this determination is true (step S4080: YES), the temporal motion vector tempMv=mvL0N (step S4082). If this determination is false (step S4080: NO), the process of deriving the temporal motion vector ends.

再び、図44を参照する。次に、ColPicを導出する(ステップS4016)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4201と同じであるから、説明を省略する。 Again, refer to FIG. Next, ColPic is derived (step S4016). Since this process is the same as S4201 in the temporal motion vector predictor candidate derivation unit 322, description thereof is omitted.

そして、異なる時間の符号化ブロックcolCbを設定する(ステップS4017)。これは、異なる時間のピクチャColPic内で処理対象の符号化ブロックと同一位置の中央右下に位置する符号化ブロックを、colCbとして設定するものである。この符号化ブロックは図49の符号化ブロックT1に相当する。 Then, coded blocks colCb at different times are set (step S4017). This sets, as colCb, a coded block positioned at the lower right of the center of the same position as the target coded block in the picture ColPic at a different time. This coding block corresponds to the coding block T1 in FIG.

次に、符号化ブロックcolCbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolCbとする(ステップS4018)。いま、符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xColCb, yColCb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とする。そして、
xColCb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColCb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, yColCb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
を算出する。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。位置((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3)を含むColPic上の符号化ブロックが、新たなcolCbとなる。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
Next, the position obtained by adding the temporal motion vector tempMv to the coding block colCb is set as a new colCb (step S4018). Assume that the upper left position of the coding block colCb is (xColCb, yColCb), and the temporal motion vector tempMv is (tempMv[0], tempMv[1]) with 1/16 pixel precision. and,
xColCb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xColCb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColCb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, yColCb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
Calculate Here, the upper left position of the treeblock is (xCtb, yCtb), and the size of the treeblock is CtbSizeY. The coded block on ColPic containing position ((xColCb >> 3) << 3, (yColCb >> 3) << 3) becomes the new colCb. As shown in the above formula, the position after addition of tempMv is corrected within a range of about the size of the treeblock so as not to deviate greatly compared to before addition of tempMv. If this position is outside the screen, it is corrected inside the screen.

そして、この符号化ブロックcolCbの予測モードPredModeがインター予測(MODE_INTER)か否かを判定する(ステップS4020)。colCbの予測モードがインター予測でない場合(ステップS4020:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether or not the prediction mode PredMode of this coding block colCb is inter prediction (MODE_INTER) (step S4020). If the prediction mode of colCb is not inter prediction (step S4020: NO), set the flag availableFlagSbCol=0 indicating the presence of the sub-block temporal merge candidate (step S4003), and terminate the processing of the sub-block temporal merge candidate derivation unit. .

一方、colCbの予測モードがインター予測の場合(ステップS4020:YES)、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4022、S4023)。ここでは、colCbについて、参照リストごとの中心動きベクトルctrMvLXと、LX予測を利用しているか否かを示すフラグctrPredFlagLXを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出について、図47を参照して説明する。 On the other hand, if the prediction mode of colCb is inter prediction (step S4020: YES), inter prediction information is derived for each reference list (steps S4022 and S4023). Here, for colCb, a central motion vector ctrMvLX for each reference list and a flag ctrPredFlagLX indicating whether or not LX prediction is used are derived. LX indicates a reference list, and in the derivation of reference list 0, LX becomes L0, and in the derivation of reference list 1, LX becomes L1. Derivation of inter prediction information will be described with reference to FIG.

異なる時間の符号化ブロックcolCbが利用できない場合(ステップS4112:NO)、または予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)の場合(ステップS4114:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 If the coded block colCb at a different time cannot be used (step S4112: NO), or if the prediction mode PredMode is intra prediction (MODE_INTRA) (step S4114: NO), both flag availableFlagLXCol and flag predFlagLXCol are set to 0 (step S4116). , the motion vector mvCol is set to (0, 0) (step S4118), and the inter prediction information derivation process ends.

符号化ブロックcolCbが利用でき(ステップS4112:YES)、予測モードPredModeがイントラ予測(MODE_INTRA)でない場合(ステップS4114 :YES)、以下の手順でmvCol、refIdxColおよびavailableFlagColを算出する。 If the coding block colCb is available (step S4112: YES) and the prediction mode PredMode is not intra prediction (MODE_INTRA) (step S4114: YES), mvCol, refIdxCol and availableFlagCol are calculated in the following procedure.

符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が1の場合(ステップS4120:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLXの動きベクトルであるMvLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4122)、参照インデックスrefIdxColがLXの参照インデックスRefIdxLX[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4124)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4126)。ここで、xPCol、yPColは異なる時間のピクチャColPic内での符号化ブロックcolCbの左上の画素の位置を示すインデックスである。 If the flag PredFlagLX[xPCol][yPCol] indicating whether or not the LX prediction of the coding block colCb is used is 1 (step S4120: YES), the motion vector mvCol is the LX motion vector of the coding block colCb. MvLX[xPCol][yPCol] is set to the same value (step S4122), the reference index refIdxCol is set to the same value as the reference index RefIdxLX[xPCol][yPCol] of LX (step S4124), and the list listCol is set to LX. (step S4126). where xPCol, yPCol are indices indicating the position of the upper left pixel of the coded block colCb within the picture ColPic at different times.

一方、符号化ブロックcolCbのLX予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLX[xPCol][yPCol]が0の場合(ステップS4120:NO)、以下の処理をする。まず、すべての参照リストに登録されているすべてのピクチャのPOCが、現在の処理対象ピクチャのPOC以下か否かを判断する(ステップS4128)。かつ、colCbのLY予測が利用されているか否かを示すフラグPredFlagLY[xPCol][yPCol]が1か否かを判断する(ステップS4128)。ここで、LY予測とはLX予測とは異なる参照リストと定義する。つまり、LX=L0ではLY=L1、LX=L1ではLY=L0となる。 On the other hand, when the flag PredFlagLX[xPCol][yPCol] indicating whether or not the LX prediction of the coding block colCb is used is 0 (step S4120: NO), the following processing is performed. First, it is determined whether or not the POCs of all pictures registered in all reference lists are less than or equal to the POC of the current picture to be processed (step S4128). In addition, it is determined whether or not the flag PredFlagLY[xPCol][yPCol] indicating whether or not the LY prediction of colCb is used is 1 (step S4128). Here, LY prediction is defined as a reference list different from LX prediction. That is, when LX=L0, LY=L1, and when LX=L1, LY=L0.

この判断が真の場合(ステップS4128:YES)、動きベクトルmvColが符号化ブロックcolCbのLYの動きベクトルであるMvLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4130)、参照インデックスrefIdxColがLYの参照インデックスRefIdxLY[xPCol][yPCol]と同じ値に設定され(ステップS4132)、リストlistColがLXに設定される(ステップS4134)。 If this determination is true (step S4128: YES), the motion vector mvCol is set to the same value as MvLY[xPCol][yPCol], which is the LY motion vector of the encoding block colCb (step S4130), and the reference index refIdxCol is set to The same value as the reference index RefIdxLY[xPCol][yPCol] of LY is set (step S4132), and the list listCol is set to LX (step S4134).

一方、この判断が偽の場合(ステップS4128:NO)、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に0とし(ステップS4116)、動きベクトルmvColを(0,0)として(ステップS4118)、インター予測情報の導出処理を終了する。 On the other hand, if this determination is false (step S4128: NO), the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are both set to 0 (step S4116), the motion vector mvCol is set to (0, 0) (step S4118), and inter prediction information derivation processing is performed. exit.

符号化ブロックcolCbからインター予測情報が取得できたら、フラグavailableFlagLXColとフラグpredFlagLXColを共に1とする(ステップS4136)。 When the inter prediction information is obtained from the coding block colCb, both the flag availableFlagLXCol and the flag predFlagLXCol are set to 1 (step S4136).

続いて、動きベクトルmvColをスケーリングして、動きベクトルmvLXColとする(ステップS4138)。この処理は、時間予測動きベクトル候補導出部322におけるS4245と同じであるから、説明を省略する。 Subsequently, the motion vector mvCol is scaled to obtain a motion vector mvLXCol (step S4138). Since this process is the same as S4245 in the temporal motion vector predictor candidate derivation unit 322, description thereof is omitted.

再び、図44を参照する。参照リストごとにインター予測情報を導出したら、算出された動きベクトルmvLXColを中心動きベクトルctrMvLX、算出されたフラグpredFlagLXColをフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4022, ステップS4023)。 Again, refer to FIG. After the inter prediction information is derived for each reference list, the calculated motion vector mvLXCol is set as the central motion vector ctrMvLX, and the calculated flag predFlagLXCol is set as the flag ctrPredFlagLX (steps S4022 and S4023).

そして、中心動きベクトルが有効か無効かを判断する(ステップS4024)。ctrPredFlagL0=0かつctrPredFlagL1=0であれば無効、それ以外は無効と判断する。中心動きベクトルが無効の場合(ステップS4024:NO)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=0に設定して(ステップS4003)、サブブロック時間マージ候補導出部の処理を終了する。 Then, it is determined whether the central motion vector is valid or invalid (step S4024). If ctrPredFlagL0=0 and ctrPredFlagL1=0, it is determined to be invalid, otherwise it is determined to be invalid. If the center motion vector is invalid (step S4024: NO), the flag availableFlagSbCol=0 indicating the existence of the sub-block temporal merge candidate is set (step S4003), and the processing of the sub-block temporal merge candidate derivation unit is terminated.

一方、中心動きベクトルが有効の場合(ステップS4024:YES)、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableFlagSbCol=1に設定して(ステップS4025)、サブブロック動き情報を導出する(ステップS4026)。この処理について、図48を参照して説明する。 On the other hand, if the central motion vector is valid (step S4024: YES), the flag availableFlagSbCol=1 indicating the existence of the sub-block temporal merge candidate is set (step S4025), and the sub-block motion information is derived (step S4026). This processing will be described with reference to FIG.

まず、符号化ブロックcolCbの幅cbWidthと高さcBheightから、幅方向のサブブロック数numSbXおよび高さ方向のサブブロック数numSbYを算出する(ステップS4152)。また、refIdxLXSbCol=0とする(ステップS4152)。この処理以降は、予測サブブロックcolSbの単位で繰り返し処理をする。この繰り返しは、高さ方向のインデックスySbIdxを0からnumSbYまで、幅方向のインデックスxSbIdxを0からnumSbXまで変更しながら処理をする。 First, the number of sub-blocks numSbX in the width direction and the number of sub-blocks in the height direction numSbY are calculated from the width cbWidth and the height cBheight of the coding block colCb (step S4152). Also, refIdxLXSbCol=0 (step S4152). After this process, the process is repeated for each prediction sub-block colSb. This repetition is performed while changing the index ySbIdx in the height direction from 0 to numSbY and the index xSbIdx in the width direction from 0 to numSbX.

符号化ブロックcolCbの左上の位置を(xCb,yCb)とすると、予測サブブロックcolSbの左上の位置(xSb,ySb)は、
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
と算出される。次に、予測サブブロックcolSbにテンポラル動きベクトルtempMvを加算した位置を、新たなcolSbとする(ステップS4154)。予測サブブロックcolSbの左上の位置を(xColSb, yColSb)、テンポラル動きベクトルtempMvを1/16画素精度で(tempMv[0], tempMv[1])とすると、新たなcolSbの左上の位置は、
xColSb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColSb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, ySb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
となる。ここで、ツリーブロックの左上の位置は(xCtb, yCtb)、ツリーブロックの大きさはCtbSizeYとする。上式に示すように、tempMv加算後の位置は、tempMv加算前に比べて大きくずれないように、ツリーブロックの大きさ程度の範囲に補正される。もしこの位置が画面外となった場合は、画面内に補正される。
If the upper left position of the coding block colCb is (xCb, yCb), the upper left position (xSb, ySb) of the prediction sub-block colSb is
xSb = xCb + xSbIdx * sbWidth
ySb = yCb + ySbIdx * sbHeight
is calculated as Next, the position obtained by adding the temporal motion vector tempMv to the predicted sub-block colSb is set as a new colSb (step S4154). If the upper left position of the predicted sub-block colSb is (xColSb, yColSb) and the temporal motion vector tempMv is (tempMv[0], tempMv[1]) with 1/16 pixel precision, the upper left position of the new colSb is
xColSb = Clip3( xCtb, xCtb + CtbSizeY + 3, xSb + ( tempMv[0] >> 4 ) )
yColSb = Clip3( yCtb, yCtb + CtbSizeY - 1, ySb + ( tempMv[1] >> 4 ) )
becomes. Here, the upper left position of the treeblock is (xCtb, yCtb), and the size of the treeblock is CtbSizeY. As shown in the above formula, the position after addition of tempMv is corrected within a range of about the size of the treeblock so as not to deviate greatly compared to before addition of tempMv. If this position is outside the screen, it is corrected inside the screen.

そして、参照リストごとにインター予測情報を導出する(ステップS4156,S4158)。ここでは、予測サブブロックcolSbについて、サブブロック単位で参照リストごとの動きベクトルmvLXSbColと、予測サブブロックが有効か否かを示すフラグavailableFlagLXSbColを導出する。LXは参照リストを示し、参照リスト0の導出ではLXはL0となり、参照リスト1の導出ではLXはL1となる。インター予測情報の導出は、図47のS4022,S4023と同じであるため、説明を省略する。 Then, inter prediction information is derived for each reference list (steps S4156 and S4158). Here, for the prediction sub-block colSb, a motion vector mvLXSbCol for each reference list and a flag availableFlagLXSbCol indicating whether the prediction sub-block is valid are derived for each sub-block. LX indicates a reference list, and in the derivation of reference list 0, LX becomes L0, and in the derivation of reference list 1, LX becomes L1. The derivation of inter prediction information is the same as S4022 and S4023 in FIG. 47, so the description is omitted.

インター予測情報を導出後(ステップS4156,S4158)、予測サブブロックcolSbが有効か否かを判断する(ステップS4160)。availableFlagL0SbCol=0かつavailableFlagL1SbCol=0の場合はcolSbが無効、それ以外は有効と判断する。colSbが無効の場合(ステップS4160:NO)、動きベクトルmvLXSbColを、中心動きベクトルctrMvLXとする(ステップS4162)。さらに、LX予測を利用しているか否かを示すフラグpredFlagLXSbColを、中心動きベクトルにおけるフラグctrPredFlagLXとする(ステップS4162)。以上により、サブブロック動き情報の導出を終了する。 After deriving the inter prediction information (steps S4156, S4158), it is determined whether or not the prediction sub-block colSb is valid (step S4160). If availableFlagL0SbCol=0 and availableFlagL1SbCol=0, colSb is invalid, otherwise it is valid. If colSb is invalid (step S4160: NO), the motion vector mvLXSbCol is set as the center motion vector ctrMvLX (step S4162). Further, the flag predFlagLXSbCol indicating whether or not LX prediction is used is set to the flag ctrPredFlagLX in the central motion vector (step S4162). This completes the derivation of sub-block motion information.

再び、図44を参照する。そして、L0の動きベクトルmvL0SbCol、およびL1の動きベクトルmvL1SbColを、前述のサブブロックマージモード導出部304におけるサブブロックマージ候補リストsubblockMergeCandListに候補として追加する(ステップS4028)。ただし、この追加は、サブブロック時間マージ候補の存在を示すフラグavailableSbCol=1の場合のみである。以上により、時間マージ候補導出部342の処理を終了する。 Again, refer to FIG. Then, the L0 motion vector mvL0SbCol and the L1 motion vector mvL1SbCol are added as candidates to the subblock merge candidate list subblockMergeCandList in the subblock merge mode derivation unit 304 (step S4028). However, this addition is only when the flag availableSbCol=1, which indicates the presence of sub-block time merge candidates. Thus, the processing of the temporal merge candidate deriving unit 342 ends.

上記したサブブロック時間マージ候補導出部381の説明は、符号化時のものであるが、復号時も同様となる。つまり、図22のサブブロックマージモード導出部404におけるサブブロック時間マージ候補導出部481の動作は、上記の説明における符号化を復号と置き換えて、同様に説明される。 The above description of the sub-block temporal merging candidate deriving unit 381 is for encoding, but the same applies to decoding. In other words, the operation of the sub-block temporal merge candidate deriving unit 481 in the sub-block merging mode deriving unit 404 in FIG. 22 will be described in the same way, substituting decoding for encoding in the above description.

<動き補償予測処理>
動き補償予測部306は、符号化において現在予測処理の対象となっているブロックの位置およびサイズを取得する。また、動き補償予測部306は、インター予測情報をインター予測モード判定部305から取得する。取得したインター予測情報から参照インデックスおよび動きベクトルを導出し、復号画像メモリ内の参照インデックスで特定される参照ピクチャを、動きベクトルの分だけ予測ブロックの画像信号と同一位置より移動させた位置の画像信号を取得した後に予測信号を生成する。
<Motion Compensation Prediction Processing>
The motion compensation prediction unit 306 acquires the position and size of the block currently being subjected to prediction processing in encoding. Also, the motion compensation prediction unit 306 acquires inter prediction information from the inter prediction mode determination unit 305 . A reference index and a motion vector are derived from the acquired inter prediction information, and the reference picture specified by the reference index in the decoded image memory is moved from the same position as the image signal of the prediction block by the amount of the motion vector. Generate a predicted signal after acquiring the signal.

インター予測におけるインター予測モードがL0予測やL1予測のような、単一の参照ピクチャからの予測の場合には、1つの参照ピクチャから取得した予測信号を動き補償予測信号とし、インター予測モードがBI予測のような、予測モードが2つの参照ピクチャからの予測の場合には、2つの参照ピクチャから取得した予測信号を重みづけ平均したものを動き補償予測信号とし、動き補償予測信号を予測方法決定部に供給する。ここでは双予測の重みづけ平均の比率を1:1とするが、他の比率を用いて重みづけ平均を行っても良い。例えば、予測対象となっているピクチャと参照ピクチャとのピクチャ間隔が近いものほど重みづけの比率が大きくなるようにしてもよい。また、重みづけ比率の算出をピクチャ間隔の組み合わせと重みづけ比率との対応表を用いて行うようにしても良い。 When the inter prediction mode in inter prediction is prediction from a single reference picture such as L0 prediction or L1 prediction, the prediction signal obtained from one reference picture is the motion compensation prediction signal, and the inter prediction mode is BI When the prediction mode is prediction from two reference pictures, such as prediction, the weighted average of the prediction signals obtained from the two reference pictures is used as the motion-compensated prediction signal, and the motion-compensated prediction signal is used to determine the prediction method. Department. Although the ratio of weighted averaging of bi-prediction is set to 1:1 here, weighted averaging may be performed using other ratios. For example, the closer the picture interval between the picture to be predicted and the reference picture is, the higher the weighting ratio may be. Alternatively, the weighting ratio may be calculated using a correspondence table of combinations of picture intervals and weighting ratios.

動き補償予測部406は、符号化側の動き補償予測部306と同様の機能をもつ。動き補償予測部406は、インター予測情報を、通常予測動きベクトルモード導出部401、通常マージモード導出部402、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403、サブブロックマージモード導出部404から、スイッチ408を介して取得する。 The motion compensation prediction unit 406 has the same function as the motion compensation prediction unit 306 on the encoding side. The motion compensation prediction unit 406 passes the inter prediction information from the normal prediction motion vector mode derivation unit 401, the normal merge mode derivation unit 402, the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403, and the sub-block merge mode derivation unit 404 to switch 408. to get through.

動き補償予測部406は、得られた動き補償予測信号を、復号画像信号重畳部207に供給する。 The motion compensation prediction unit 406 supplies the obtained motion compensation prediction signal to the decoded image signal superimposing unit 207 .

<インター予測モードについて>
単一の参照ピクチャからの予測を行う処理を単予測と定義し、単予測の場合はL0予測またはL1予測という、参照リストL0、L1に登録された2つの参照ピクチャのいずれか一方を利用した予測を行う。L0予測およびL1予測は前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)であっても後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)であってもよい。図57~58は、L0予測(単予測)での動き補償予測を説明するための図である。
<About inter-prediction mode>
The process of performing prediction from a single reference picture is defined as uniprediction, and in the case of uniprediction, either one of the two reference pictures registered in the reference lists L0 and L1, called L0 prediction or L1 prediction, is used. make predictions. L0 prediction and L1 prediction may be forward prediction (prediction referring to a forward reference image) or backward prediction (prediction referring to a backward reference image). 57 and 58 are diagrams for explaining motion compensation prediction in L0 prediction (uni-prediction).

図57はインター予測モードがL0予測であってL0の参照ピクチャ(RefL0Pic)が処理対象ピクチャ(CurPic)より前の時刻にある場合を示している。図58はL0予測であってL0の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。同様に、図57および図58のL0予測の参照ピクチャをL1予測の参照ピクチャ(RefL1Pic)に置き換えて単予測を行うこともできる。 FIG. 57 shows a case where the inter prediction mode is L0 prediction and the L0 reference picture (RefL0Pic) is before the processing target picture (CurPic). FIG. 58 shows a case in which the L0 prediction is performed and the L0 reference picture is at a time later than the picture to be processed. Similarly, uni-prediction can be performed by replacing the L0 prediction reference picture in FIGS. 57 and 58 with the L1 prediction reference picture (RefL1Pic).

2つの参照ピクチャからの予測を行う処理を双予測と定義し、双予測の場合はL0予測とL1予測の双方を利用して双予測と表現する。図59~61は、双予測での動き補償予測を説明するための図である。図59は双予測であってL0予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にあって、L1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。図60は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより前の時刻にある場合を示している。図61は双予測であってL0予測の参照ピクチャとL1予測の参照ピクチャが処理対象ピクチャより後の時刻にある場合を示している。 A process of performing prediction from two reference pictures is defined as bi-prediction, and bi-prediction is expressed as bi-prediction using both L0 prediction and L1 prediction. 59 to 61 are diagrams for explaining motion compensation prediction in bi-prediction. FIG. 59 shows a bi-prediction case where the reference picture for L0 prediction is before the picture to be processed and the reference picture for L1 prediction is after the picture to be processed. FIG. 60 shows a bi-prediction case in which the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are before the picture to be processed. FIG. 61 shows a bi-prediction case in which the reference picture for L0 prediction and the reference picture for L1 prediction are located after the picture to be processed.

このように、L0/L1の予測種別と時間の関係は、L0が前方向予測(前方の参照画像を参照する予測)、L1が後方向予測(後方の参照画像を参照する予測)とは限定されずに用いることが可能である。また双予測の場合に、同一の参照ピクチャを用いてL0予測及びL1予測のそれぞれを行ってもよい。なお、動き補償予測を単予測で行うか双予測で行うかの判断は、例えばL0予測を利用するか否か及びL1予測を利用するか否かを示す情報(例えば、フラグ)に基づき判断される。 In this way, the relationship between the prediction type and time of L0/L1 is limited to forward prediction (prediction referring to a forward reference image) for L0 and backward prediction (prediction referring to a backward reference image) for L1. It is possible to use it without In the case of bi-prediction, L0 prediction and L1 prediction may be performed using the same reference picture. It should be noted that the determination of whether motion compensation prediction is performed by uni-prediction or bi-prediction is made based on information (for example, a flag) indicating whether to use L0 prediction and whether to use L1 prediction, for example. be.

<参照インデックスについて>
本発明の実施の形態では、動き補償予測の精度向上のために、動き補償予測において複数の参照ピクチャの中から最適な参照ピクチャを選択することを可能とする。そのため、動き補償予測で利用した参照ピクチャを参照インデックスとして利用するとともに、参照インデックスを符号化ベクトルとともに符号化ストリーム中に符号化する。
<About reference index>
In the embodiments of the present invention, it is possible to select an optimum reference picture from among a plurality of reference pictures in motion compensation prediction in order to improve the accuracy of motion compensation prediction. Therefore, the reference picture used in motion compensated prediction is used as a reference index, and the reference index is coded in the coded stream together with the coded vector.

<通常予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常予測動きベクトルモード導出部301によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion Compensation Processing Based on Normal Predicted Motion Vector Mode>
Motion compensation prediction section 306, as also shown in inter prediction section 102 on the encoding side in FIG. obtains this inter prediction information from the inter prediction mode determination unit 305, derives the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed, and generates a motion compensated prediction signal. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105 .

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常予測動きベクトルモード導出部401に接続された場合には、通常予測動きベクトルモード導出部401によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, motion compensation prediction section 406, as shown in inter prediction section 203 on the decoding side in FIG. Inter prediction information is obtained by the predicted motion vector mode derivation unit 401, and the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 .

<通常マージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、通常マージモード導出部302によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion Compensation Processing Based on Normal Merge Mode>
As shown in the inter prediction unit 102 on the encoding side in FIG. This inter-prediction information is acquired from the inter-prediction mode determination unit 305, the inter-prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105 .

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408が通常マージモード導出部402に接続された場合には、通常マージモード導出部402によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, as shown in the inter prediction unit 203 on the decoding side in FIG. Inter prediction information is obtained by the derivation unit 402, the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 .

<サブブロック予測動きベクトルモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロック予測動きベクトルモード導出部303によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion compensation processing based on sub-block prediction motion vector mode>
When the inter prediction mode determination unit 305 selects the inter prediction information by the sub-block prediction motion vector mode derivation unit 303, the motion compensation prediction unit 306 selects the inter prediction information by the inter prediction unit 102 on the encoding side in FIG. , this inter prediction information is obtained from the inter prediction mode determination unit 305, the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105 .

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロック予測動きベクトルモード導出部403に接続された場合には、サブブロック予測動きベクトルモード導出部403によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, motion compensation prediction section 406, as shown in inter prediction section 203 on the decoding side in FIG. The sub-block prediction motion vector mode derivation unit 403 acquires inter prediction information, derives the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed, and generates a motion compensation prediction signal. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 .

<サブブロックマージモードに基づく動き補償処理>
動き補償予測部306は、図16の符号化側におけるインター予測部102でも示されるように、インター予測モード判定部305において、サブブロックマージモード導出部304によるインター予測情報が選択された場合には、このインター予測情報をインター予測モード判定部305から取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、予測方法決定部105に供給される。
<Motion Compensation Processing Based on Sub-Block Merge Mode>
As shown in the inter prediction unit 102 on the encoding side in FIG. 16 , the motion compensation prediction unit 306 performs , this inter prediction information is obtained from the inter prediction mode determination unit 305, the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the prediction method determination unit 105 .

同様に、動き補償予測部406は、図22の復号側におけるインター予測部203でも示されるように、復号の過程でスイッチ408がサブブロックマージモード導出部404に接続された場合には、サブブロックマージモード導出部404によるインター予測情報を取得し、現在処理対象となっているブロックのインター予測モード、参照インデックス、動きベクトルを導出し、動き補償予測信号を生成する。生成された動き補償予測信号は、復号画像信号重畳部207に供給される。 Similarly, as shown in inter prediction section 203 on the decoding side in FIG. Inter prediction information is acquired by the merge mode derivation unit 404, the inter prediction mode, reference index, and motion vector of the block currently being processed are derived, and a motion compensated prediction signal is generated. The generated motion-compensated prediction signal is supplied to the decoded image signal superimposing unit 207 .

<アフィンモードに基づく動き補償処理>
本実施の形態においてはアフィンモデルによる動き補償が利用できる。アフィンモデルによる動き補償は符号化ブロックの2~4個の角を制御点とし、制御点の動きベクトルからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行う。
<Motion Compensation Processing Based on Affine Mode>
Motion compensation using an affine model can be used in this embodiment. Motion compensation by the affine model uses 2 to 4 corners of an encoding block as control points, derives motion vectors of sub-blocks from the motion vectors of the control points, and performs motion compensation on a sub-block basis.

本実施の形態では、アフィンモードのメモリバンド帯域を削減するため、制御点の動き情報が双予測予測であるか単予測であるかの条件に従い、サブブロックへの分割単位を切り換える。単予測予測である場合は、サブブロックサイズを4x4画素単位とし、双予測である場合は、サブブロックサイズを8x4画素単位とする。双予測予測である場合の小さなサブブロックサイズを制限することにより、動き補償の参照画像をメモリから取得する際のメモリバンド帯域を抑制することできる。一方、単予測ではより小さなサブブロック分割を許容することにより、単予測のときの予測画像の精度を向上させることにより、符号化効率を向上させることができる。 In this embodiment, in order to reduce the memory band in the affine mode, the division unit into sub-blocks is switched according to the condition of whether the motion information of the control point is bi-prediction or uni-prediction. In the case of uni-prediction, the sub-block size is set to 4×4 pixel units, and in the case of bi-prediction, the sub-block size is set to 8×4 pixel units. By restricting the small sub-block size in the case of bi-prediction prediction, it is possible to suppress the memory band when obtaining a reference image for motion compensation from memory. On the other hand, in uni-prediction, it is possible to improve coding efficiency by allowing smaller sub-block divisions to improve the accuracy of predicted images in uni-prediction.

上記の制御点の動き情報が単予測である場合のサブブロックサイズは8x4画素単位と水平方向が長いブロックサイズとしているが、4x8画素単位のように垂直方向が長いブロックサイズに変更しても同様の効果を得ることができる。 When the motion information of the above control points is uni-predictive, the sub-block size is 8x4 pixel units, which is longer in the horizontal direction. effect can be obtained.

ここで、制御点からサブブロックの動きベクトルを導出する処理を図65のフローチャートを用いて説明する。 Processing for deriving motion vectors of sub-blocks from control points will now be described with reference to the flowchart of FIG.

左上制御点CP0が双予測であるかどうかを判定する(ステップS1401)。CP0が双予測である場合は、サブブロックの水平方向サイズsubBlockWidthと、サブブロックの垂直方向サイズをそれぞれ、subBlockWidth = 8, subBlockHeight = 4と設定する。さらに、各サブブロックを指定するためのインデックスオフセット値xSbIdxOffset, ySbIdxOffsetをそれぞれ、xSbIdxOffset = 2, ySbIdxOffset = 1と設定する(ステップS1402)。CP0が双予測でない場合、すなわち単予測である場合は、サブブロックの水平方向サイズsubBlockWidthと、サブブロックの垂直方向サイズをそれぞれ、subBlockWidth = 4, subBlockHeight = 4と設定する。さらに、各サブブロックを指定するためのインデックスオフセット値xSbIdxOffset, ySbIdxOffsetをそれぞれ、xSbIdxOffset = 1, ySbIdxOffset = 1と設定する(ステップS1402)。ステップS1402とステップS1403では、subBlockWidthとxSbIdxOffsetの値が異なる。 It is determined whether or not the upper left control point CP0 is bi-predictive (step S1401). If CP0 is bi-predictive, set the sub-block horizontal size subBlockWidth and the sub-block vertical size as subBlockWidth=8 and subBlockHeight=4, respectively. Furthermore, the index offset values xSbIdxOffset and ySbIdxOffset for designating each subblock are set to xSbIdxOffset=2 and ySbIdxOffset=1, respectively (step S1402). If CP0 is not bi-predictive, that is, if it is uni-predictive, set the sub-block horizontal size subBlockWidth and the sub-block vertical size as subBlockWidth=4 and subBlockHeight=4, respectively. Furthermore, index offset values xSbIdxOffset and ySbIdxOffset for designating each sub-block are set to xSbIdxOffset=1 and ySbIdxOffset=1, respectively (step S1402). The values of subBlockWidth and xSbIdxOffset are different between steps S1402 and S1403.

水平方向のサブブロック数numSubBlockWidhと垂直方向のサブブロック数numSubBlockHeightをそれぞれ導出する。ここで、処理対象の符号化ブロックの水平方向サイズと垂直方向のサイズをそれぞれcbWidth, cbHeightとすると、numSubBlockWidth, numSubBlockHeightは、
numSubBlockWidth = cbWidth / subBlockWidth,
numSubBlockHeight = cbHeight / subBlockHeight
により導出する(ステップS1403)
サブブロックの動きベクトル変化量dHorX, dHorY, dVerX, dVerYを計算する(ステップS1404)。ここで、dHorXは動きベクトルの水平方向成分のサブブロック水平方向変化量を表し、dHorYは動きベクトルの水平方向成分のサブブロック垂直方向変化量を表す。同様に、dVerXは動きベクトルの垂直方向成分のサブブロック水平方向変化量を表し、 dVerYは動きベクトルの水平方向成分のサブブロック垂直方向変化量を表す。dHorX, dHorY, dVerX, dVerYを、それぞれ、
dHorX = (cp1MvX - cp0MvX) / (cbWidth/4)
dHorY = (cp1MvY - cp0MvY) / (cbWidth/4)
dVerX = (cp2MvX - cp0MvX) / (cbHeight/4)
dVerY = (cp2MvY - cp0MvY) / (cbHeight/4)
により導出する。ただし、CP0の動きベクトルを(cp0MvX, cp0MvY)、CP1の動きベクトルを(cp1MvX, cp1MvY)、CP2の動きベクトルを(cp2MvX, cp2MvY)とする。
The number of sub-blocks in the horizontal direction, numSubBlockWidh, and the number of sub-blocks in the vertical direction, numSubBlockHeight, are derived respectively. Here, if the horizontal size and vertical size of the encoding block to be processed are cbWidth and cbHeight, respectively, then numSubBlockWidth and numSubBlockHeight are
numSubBlockWidth = cbWidth / subBlockWidth,
numSubBlockHeight = cbHeight / subBlockHeight
(step S1403)
Motion vector variation amounts dHorX, dHorY, dVerX, dVerY of sub-blocks are calculated (step S1404). Here, dHorX represents the sub-block horizontal change amount of the horizontal component of the motion vector, and dHorY represents the sub-block vertical change amount of the horizontal component of the motion vector. Similarly, dVerX represents the sub-block horizontal variation of the vertical component of the motion vector, and dVerY represents the sub-block vertical variation of the horizontal component of the motion vector. Let dHorX, dHorY, dVerX, dVerY be
dHorX = (cp1MvX - cp0MvX) / (cbWidth/4)
dHorY = (cp1MvY - cp0MvY) / (cbWidth/4)
dVerX = (cp2MvX - cp0MvX) / (cbHeight/4)
dVerY = (cp2MvY - cp0MvY) / (cbHeight/4)
Derived by However, the motion vector of CP0 is (cp0MvX, cp0MvY), the motion vector of CP1 is (cp1MvX, cp1MvY), and the motion vector of CP2 is (cp2MvX, cp2MvY).

符号化ブロックの各サブブロックを所定順に走査し(ステップS1405、ステップS1406)、各サブブロックの動きベクトルを導出する。 Each sub-block of the coding block is scanned in a predetermined order (steps S1405 and S1406) to derive the motion vector of each sub-block.

サブブロックの動きベクトルを導出する基準位置xPosCb, yPoxCbをそれぞれ、
xPosCb = x + 0.5,
yPosCb = y + 0.5
により導出する。x, yは処理対象サブブロックの左上を(0,0)とした場合の相対的な位置関係を示す。
The reference positions xPosCb and yPoxCb for deriving the motion vectors of the sub-blocks are respectively
xPosCb = x + 0.5,
yPosCb = y + 0.5
Derived by x, y indicate the relative positional relationship when the upper left of the sub-block to be processed is (0, 0).

x, yに0.5を加算することにより、サブブロックの動きベクトル基準位置xPosCb, yPosCbを導出し、サブブロック(x,y)の動きベクトルmvSubX(x,y), mvSubY(x,y)を導出する(ステップS1407)。
mvSub(x,y), mvSuv(x,y)はそれぞれ、
mvSub(x,y) = cp0MvX + dHorX*xPosCb + dHorY*yPosCb,
mvSuv(x,y) = cp0MvY + dVerX*xPosCb + dVerY*yPosCb
により導出する。すべてのサブブロックに対するmvSub(x,y), mvSuv(x,y)を導出し本手順を終了する。
Add 0.5 to x, y to derive the motion vector reference position xPosCb, yPosCb of the sub-block, and derive the motion vector mvSubX(x, y), mvSubY(x, y) of the sub-block (x, y) (step S1407).
mvSub(x,y) and mvSuv(x,y) are
mvSub(x,y) = cp0MvX + dHorX*xPosCb + dHorY*yPosCb,
mvSuv(x,y) = cp0MvY + dVerX*xPosCb + dVerY*yPosCb
Derived by Derive mvSub(x, y), mvSuv(x, y) for all sub-blocks and terminate the procedure.

図66(a)に、16x16サイズの符号化ブロックを4x4サブブロックに分割した場合の座標値(x,y)とサブブロックの動きベクトル基準位置xPosCb, yPosCbを示し、図66(b)は、16x16サイズの符号化ブロックを8x4サブブロックに分割したの座標値(x,y)とサブブロックの動きベクトル基準位置xPosCb, yPosCbを示す。本実施例においては、4x4サブブロックに分割した場合は、図66(a)に示す通り、サブブロックの動きベクトル基準位置xPosCb, yPosCbは4x4サブブロックの中心を取る。一方、8x4サブブロックに分割した場合は、図66(b)に示す通り、サブブロックの動きベクトル基準位置xPosCb, yPosCbは8x4サブブロックの中心とはならず、4x4サブブロックに分割した場合のxPosCb, yPosCb位置と同一の位置を取る。 FIG. 66(a) shows the coordinate values (x, y) and the motion vector reference positions xPosCb, yPosCb of the sub-blocks when the 16×16 size encoding block is divided into 4×4 sub-blocks, and FIG. Coordinate values (x, y) obtained by dividing a 16×16 coded block into 8×4 sub-blocks and motion vector reference positions xPosCb and yPosCb of the sub-blocks are shown. In this embodiment, when divided into 4x4 subblocks, the motion vector reference positions xPosCb and yPosCb of the subblocks are centered in the 4x4 subblocks, as shown in FIG. 66(a). On the other hand, when divided into 8x4 sub-blocks, as shown in FIG. 66(b), the motion vector reference positions xPosCb and yPosCb of the sub-blocks are not at the center of the 8x4 sub-blocks, and xPosCb when divided into 4x4 sub-blocks. , takes the same position as the yPosCb position.

本実施例では8x4サブブロックと4x4サブブロックについて説明したが、サブブロックサイズはこれに限定されない。MxNサブブロックの動き情報の基準位置は、MxNブロックを複数のNxNサブブロック、すなわち正方形領域に分割した場合の一のNxNサブブロック、すなわち正方形領域の基準位置に一致する。 Although 8x4 sub-blocks and 4x4 sub-blocks have been described in this embodiment, the sub-block size is not limited to this. The reference position of the motion information of the M×N sub-blocks coincides with the reference position of one N×N sub-block, ie square area, when the M×N block is divided into a plurality of N×N sub-blocks, ie square areas.

本実施例の構成を取ることにより、以下の作用効果を奏する。 By adopting the configuration of this embodiment, the following effects are obtained.

サブブロックの分割サイズが切り替わる場合であってもサブブロックの動きベクトルを導出するための基準位置は切り換わらないため、サブブロックの動きベクトルを導出するための処理が簡略化できるという効果がある。 Since the reference position for deriving the motion vector of the subblock does not change even when the division size of the subblock changes, there is an effect that the processing for deriving the motion vector of the subblock can be simplified.

サブブロックの動きベクトルを導出するための処理が簡略化できることにより、画像特性により分割サイズを適宜切り換えることが可能となり、符号化効率を向上させることができる。 By simplifying the processing for deriving the motion vector of the sub-block, it becomes possible to switch the division size appropriately according to the image characteristics, and the coding efficiency can be improved.

以下のフラグは、符号化処理においてインター予測モード判定部305により決定されるインター予測の条件に基づいて以下のフラグに反映され、符号化ストリーム中に符号化される。復号処理においては、符号化ストリーム中の以下のフラグに基づいてアフィンモデルによる動き補償を行うか否かを特定する。 The following flags are reflected in the following flags based on the inter-prediction conditions determined by the inter-prediction mode determination unit 305 in the encoding process, and encoded in the encoded stream. In the decoding process, whether or not to perform motion compensation by the affine model is specified based on the following flags in the encoded stream.

sps_affine_enabled_flagは、インター予測において、アフィンモデルによる動き補償が利用できるか否かを表す。sps_affine_enabled_flagが0であれば、シーケンス単位でアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、inter_affine_flag とcu_affine_type_flag は、符号化ビデオシーケンスのCU(符号化ユニット)シンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_enabled_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいてアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 sps_affine_enabled_flag indicates whether motion compensation by an affine model can be used in inter prediction. If sps_affine_enabled_flag is 0, motion compensation by the affine model is suppressed on a per-sequence basis. Also, inter_affine_flag and cu_affine_type_flag are not transmitted in the CU (Coding Unit) syntax of the coded video sequence. If sps_affine_enabled_flag is 1, affine model motion compensation can be used in the encoded video sequence.

sps_affine_type_flagは、インター予測において、6パラメータアフィンモードによる動き補償が利用できるか否かを表す。6パラメータアフィンモデルは3つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平及び垂直成分の6つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。サブブロック単位で動きベクトルを導出するが、符号化ブロック単位で共通の参照インデックスを導出する。 sps_affine_type_flag indicates whether motion compensation by 6-parameter affine mode can be used in inter prediction. The 6-parameter affine model is a mode in which motion vectors of sub-blocks are derived from six parameters of horizontal and vertical components of motion vectors of three control points, respectively, and motion compensation is performed on a sub-block basis. A motion vector is derived in units of subblocks, but a common reference index is derived in units of coding blocks.

sps_affine_type_flagが0であれば、6パラメータアフィンモデルによる動き補償ではないように抑制される。また、cu_affine_type_flagは、符号化ビデオシーケンスのCUシンタックスにおいて伝送されない。sps_affine_type_flagが1であれば、符号化ビデオシーケンスにおいて6パラメータアフィンモデルによる動き補償を利用できる。 If sps_affine_type_flag is 0, motion compensation is not performed by the 6-parameter affine model. Also, cu_affine_type_flag is not transmitted in the CU syntax of the encoded video sequence. If sps_affine_type_flag is 1, motion compensation with a 6-parameter affine model can be used in the encoded video sequence.

sps_affine_type_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If sps_affine_type_flag is not present, it shall be 0.

PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、inter_affine_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、アフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding a P or B slice, if inter_affine_flag is 1 in the CU currently being processed, the affine model is used to generate the motion-compensated prediction signal of the CU currently being processed. Motion compensation is used.

inter_affine_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUにアフィンモデルは用いられない。 If inter_affine_flag is 0, the affine model is not used for the CU currently being processed.

inter_affine_flagが存在しない場合には、0であるものとする。 If inter_affine_flag is not present, it shall be 0.

PまたはBスライスを復号している場合、現在処理対象となっているCUにおいて、cu_affine_type_flagが1であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、6パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。 When decoding a P or B slice, if cu_affine_type_flag is 1 in the CU currently being processed, 6-parameter affine Motion compensation by model is used.

cu_affine_type_flagが0であれば、現在処理対象となっているCUの動き補償予測信号を生成するために、4パラメータアフィンモデルによる動き補償が用いられる。4パラメータアフィンモデルは2つの制御点のそれぞれの動きベクトルの水平成分及び垂直成分の4つのパラメータからサブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行うモードである。 If cu_affine_type_flag is 0, then motion compensation with a 4-parameter affine model is used to generate a motion compensated prediction signal for the CU currently being processed. The 4-parameter affine model is a mode in which a sub-block motion vector is derived from four parameters, ie, horizontal and vertical components of motion vectors of two control points, and motion compensation is performed on a sub-block basis.

<マージ差分動きベクトル(MMVD)>
マージ候補の上位2つ(マージ候補リスト内のマージインデックスが0および1のマージ候補)の動きベクトルに対し、差分動きベクトルを加算することができる。この差分動きベクトルを、マージ差分動きベクトルと呼ぶ。
<Merge Differential Motion Vector (MMVD)>
A differential motion vector can be added to the motion vectors of the top two merge candidates (merge candidates with merge indices of 0 and 1 in the merge candidate list). This differential motion vector is called a merge differential motion vector.

符号化側のマージ候補選択部347においてマージ差分動きベクトルを加算する場合、マージ差分動きベクトルが加算された動きベクトルは、インター予測モード判定部305を介して動き補償予測部306に供給される。また、ビット列符号化部108は、マージ差分動きベクトルに関する情報を符号化する。マージ差分動きベクトルに関する情報とは、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxと、動きベクトルを加算する方向を示すインデックスmmvd_direction_idxである。これらのインデックスは、図63(a)および図63(b)に示す表のように定義される。そして、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetのx,y成分をそれぞれMmvdOffset[0], MmvdOffset[1]で表すと、
MmvdOffset[0] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[0]
MmvdOffset[1] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[1]
となる。マージ差分動きベクトルは、上式のマージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetより導出される。マージ差分動きベクトルを導出する詳細は、以下の復号側の場合において説明する。
When the merge difference motion vector is added in the encoding-side merge candidate selection unit 347 , the motion vector to which the merge difference motion vector is added is supplied to the motion compensation prediction unit 306 via the inter prediction mode determination unit 305 . Also, the bitstream encoding unit 108 encodes information about the merge difference motion vector. The information about the merge difference motion vector is the index mmvd_distance_idx indicating the distance to be added to the motion vector and the index mmvd_direction_idx indicating the direction to add the motion vector. These indices are defined as in the tables shown in FIGS. 63(a) and 63(b). Then, if the x and y components of the merge differential motion vector offset MmvdOffset are represented by MmvdOffset[0] and MmvdOffset[1] respectively,
MmvdOffset[0] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[0]
MmvdOffset[1] = ( MmvdDistance << 2 ) * MmvdSign[1]
becomes. The merge differential motion vector is derived from the merge differential motion vector offset MmvdOffset in the above equation. The details of deriving the merge difference motion vector are described below in the case of the decoding side.

復号側において、マージ差分動きベクトルが存在する場合、ビット列復号部201に供給されるビットストリームからマージ差分動きベクトルに関する情報を分離し、マージ差分動きベクトルオフセットMmvdOffsetを導出する。また、マージ候補選択部447は、復号されたマージ差分動きベクトルオフセットから、マージ差分動きベクトルを導出する。このマージ差分動きベクトルを動きベクトルに加算してから、その動きベクトルを動き補償予測部406に供給する。 On the decoding side, if a merge differential motion vector exists, information on the merge differential motion vector is separated from the bitstream supplied to the bitstream decoding unit 201, and a merge differential motion vector offset MmvdOffset is derived. Also, the merge candidate selection unit 447 derives a merge differential motion vector from the decoded merge differential motion vector offset. After adding this merged differential motion vector to the motion vector, the motion vector is supplied to the motion compensated prediction unit 406 .

マージ候補選択部447におけるマージ差分動きベクトルmMvdLXの導出について、図64(a)のフローチャートを参照して説明する。まず、符号化ブロックのインター予測モードが双予測(PRED_BI)であるか否かを判定する(S4402)。双予測でない場合(S4402:No)、L0予測(PRED_L0)であるか否かを判定する(S4404)。L0予測の場合(S4404:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = 0
として(S4406)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。L1予測の場合(S4404:No)、
mMvdL0 = 0
mMvdL1 = MmvdOffset
として(S4408)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
Derivation of the merge differential motion vector mMvdLX in the merge candidate selection unit 447 will be described with reference to the flowchart of FIG. 64(a). First, it is determined whether or not the inter prediction mode of the coding block is bi-prediction (PRED_BI) (S4402). If it is not bi-prediction (S4402: No), it is determined whether it is L0 prediction (PRED_L0) (S4404). In the case of L0 prediction (S4404: Yes),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = 0
(S4406), the process of deriving the merge difference motion vector ends. For L1 prediction (S4404: No),
mMvdL0 = 0
mMvdL1 = MmvdOffset
(S4408), the process of deriving the merge difference motion vector ends.

一方、双予測の場合(S4402:Yes)、処理対象ピクチャcurrPicと参照ピクチャのPOCの差を、参照リストごとに計算し、それぞれcurrPocDiffL0, currPocDiffL1とする(S4410)。ここで、picAとpicBのPOCの差DiffPicOrderCnt(picA, picB)は、
DiffPicOrderCnt( picA, picB ) = [picAのPOC] - [picBのPOC]
を示す。また、参照ピクチャRefPicList0[ refIdxL0 ]は、参照リストL0の参照インデックスrefIdxL0が示すピクチャである。同様に、参照ピクチャRefPicList1[ refIdxL1 ]は、参照リストL1の参照インデックスrefIdxL1が示すピクチャである。
On the other hand, in the case of bi-prediction (S4402: Yes), the difference between the POC of the picture to be processed currPic and the reference picture is calculated for each reference list and set to currPocDiffL0 and currPocDiffL1 (S4410). Here, the POC difference between picA and picB, DiffPicOrderCnt(picA, picB), is
DiffPicOrderCnt( picA, picB ) = [POC of picA] - [POC of picB]
indicates Reference picture RefPicList0[refIdxL0] is a picture indicated by reference index refIdxL0 of reference list L0. Similarly, reference picture RefPicList1[refIdxL1] is a picture indicated by reference index refIdxL1 in reference list L1.

次に、-currPocDiffL0 * currPocDiffL1 >= 0か否かを判定する(ステップS4412)。この判定が真の場合(ステップS4412:Yes)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = -MmvdOffset
として(ステップS4414)、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。一方、この判定が偽の場合(ステップS4412:No)、
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = MmvdOffset
とする(ステップS4416)。次に、参照リストL0とのPOCの差の絶対値が、参照リストL1とのPOCの差の絶対値以上か否かを判定する(ステップS4418)。この判定が真の場合(ステップS4418:Yes)、X=0, Y=1とし(ステップS4420)、L1のマージ差分動きベクトルmMvdL1をスケーリングする(ステップS4424)。ここで、mMvdLYは、Y=0の場合はmMvdL0、Y=1の場合はmMvdL1であることを示す。一方、この判定が偽の場合(ステップS4418:No)、X=1, Y=0とし(ステップS4422)、L0のマージ差分動きベクトルmMvdL0をスケーリングする(ステップS4424)。マージ差分動きベクトルmMvdLYのスケーリングは、図64(b)のように、
td = Clip3( -128, 127, currPocDiffLX )
tb = Clip3( -128, 127, currPocDiffLY )
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
mMvdLY = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mMvdLY )
* ( (Abs( distScaleFactor * mMvdLY ) + 127 ) >> 8 ) )
として導出する。ここで、currPocDiffLXは、X=0の場合はcurrPocDiffL0、X=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。同様に、currPocDiffLYは、Y=0の場合はcurrPocDiffL0、Y=1の場合はcurrPocDiffL1であることを示す。また、Clip3(x,y,z)は値zについて、最小値をx、最大値をyに制限する関数である。Sign(x)は値xの符号を返す関数であり、Abs(x)は値xの絶対値を返す関数である。以上により、マージ差分動きベクトルを導出する処理は終了する。
Next, it is determined whether -currPocDiffL0*currPocDiffL1>=0 (step S4412). If this determination is true (step S4412: Yes),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = -MmvdOffset
As (step S4414), the process of deriving the merge difference motion vector ends. On the other hand, if this determination is false (step S4412: No),
mMvdL0 = MmvdOffset
mMvdL1 = MmvdOffset
(step S4416). Next, it is determined whether or not the absolute value of the POC difference from the reference list L0 is greater than or equal to the absolute value of the POC difference from the reference list L1 (step S4418). If this determination is true (step S4418: Yes), set X=0, Y=1 (step S4420), and scale the merged differential motion vector mMvdL1 of L1 (step S4424). Here, mMvdLY indicates mMvdL0 when Y=0 and mMvdL1 when Y=1. On the other hand, if this determination is false (step S4418: No), set X=1, Y=0 (step S4422), and scale the merged differential motion vector mMvdL0 of L0 (step S4424). The scaling of the merge differential motion vector mMvdLY is as shown in FIG. 64(b).
td = Clip3( -128, 127, currPocDiffLX )
tb = Clip3( -128, 127, currPocDiffLY )
tx = ( 16384 + Abs( td ) >> 1 ) / td
distScaleFactor = Clip3( -4096, 4095, ( tb * tx + 32 ) >> 6 )
mMvdLY = Clip3( -32768, 32767, Sign( distScaleFactor * mMvdLY )
* ( (Abs( distScaleFactor * mMvdLY ) + 127 ) >> 8 ) )
derived as Here, currPocDiffLX indicates currPocDiffL0 when X=0 and currPocDiffL1 when X=1. Similarly, currPocDiffLY indicates currPocDiffL0 if Y=0 and currPocDiffL1 if Y=1. Clip3(x,y,z) is a function that limits the minimum value to x and the maximum value to y for the value z. Sign(x) is a function that returns the sign of the value x, and Abs(x) is a function that returns the absolute value of the value x. With the above, the process of deriving the merge difference motion vector ends.

マージ差分動きベクトルは、サブブロックマージ候補の上位2つの動きベクトルに対して加算しても良い。この場合、動きベクトルに加算する距離を示すインデックスmmvd_distance_idxは、図63(c)に示す表のように定義される。サブブロックマージ候補選択部386の動作は、マージ候補選択部347と同じであるため、説明を省略する。また、サブブロックマージ候補選択部486の動作は、マージ候補選択部447と同じであるため、説明を省略する。 The merge difference motion vector may be added to the motion vectors of the top two sub-block merge candidates. In this case, the index mmvd_distance_idx indicating the distance to be added to the motion vector is defined as in the table shown in FIG. 63(c). Since the operation of the sub-block merge candidate selection unit 386 is the same as that of the merge candidate selection unit 347, description thereof will be omitted. Also, the operation of the sub-block merge candidate selection unit 486 is the same as that of the merge candidate selection unit 447, so the description is omitted.

前述の通り、MmvdDistanceは、図63(a)や図63(c)に示す表のように定義される。これらの表は1/4画素精度で定義されているので、生成されるマージ差分動きベクトルは、小数画素精度を含むことがある。ただし、これらの表の画素精度が1であることを示すフラグをスライス単位で符号化/復号することにより、生成されるマージ差分動きベクトルが、小数画素精度を含まないように変更することができる。 As described above, MmvdDistance is defined as in the tables shown in FIGS. 63(a) and 63(c). Since these tables are defined with quarter-pixel precision, the generated merge difference motion vectors may contain fractional-pixel precision. However, by encoding/decoding the flag indicating that the pixel precision in these tables is 1 in units of slices, the generated merge difference motion vector can be changed so that it does not include fractional pixel precision. .

<適応動きベクトル解像度(AMVR)>
符号化ブロック単位で、差分動きベクトルの解像度を適応的に変更することができる。この解像度を、適応動きベクトル解像度と呼ぶ。
<Adaptive motion vector resolution (AMVR)>
The resolution of the differential motion vector can be adaptively changed for each encoding block. This resolution is called adaptive motion vector resolution.

通常予測動きベクトルモードに対して適応動きベクトル解像度を用いる場合について説明する。この場合、空間予測動きベクトル候補導出部321および421と、時間予測動きベクトル候補導出部322および422と、履歴予測動きベクトル候補導出部323および423において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/4,1,4画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/4画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、
rightShift = leftShift = MvShift + 2
offset = 1 << ( rightShift - 1 )
mvX = ( mvX >= 0 ? ( mvX + offset ) >> rightShift :
- ( ( - mvX + offset ) >> rightShift ) ) << leftShift
と丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2であり、動きベクトルの解像度が4画素精度の場合はMvShift=4である。上式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。
A case of using the adaptive motion vector resolution for the normal motion vector predictor mode will be described. In this case, the spatial motion vector predictor candidate deriving units 321 and 421, the temporal motion vector predictor candidate deriving units 322 and 422, and the historical motion vector predictor candidate deriving units 323 and 423 derive the candidate motion vectors according to the resolution. is rounded. The resolution can be selected from 1/4, 1, and 4 pixel precision, and if the resolution is not changed, it will be 1/4 pixel precision. The rounding process is performed according to the motion vector resolution in the encoding block to be processed. That is, the derived candidate motion vector mvX is
rightShift = leftShift = MvShift + 2
offset = 1 << ( rightShift - 1 )
mvX = ( mvX >= 0 ? ( mvX + offset ) >> rightShift :
- ( ( - mvX + offset ) >> rightShift ) ) << leftShift
and rounded. Here, MvShift=0 when the resolution of the motion vector in the encoding block to be processed is 1/4 pixel precision. Similarly, MvShift=2 if the motion vector resolution is 1-pixel precision, and MvShift=4 if the motion vector resolution is 4-pixel precision. The above formula handles each of the x,y components of mvX.

適応動きベクトル解像度は、サブブロック予測動きベクトルモードに対して用いることもできる。この場合、上記の通常予測動きベクトルモードに対して、解像度のみが異なる。すなわち、アフィン継承予測動きベクトル候補導出部361および461と、アフィン構築予測動きベクトル候補導出部362および462と、アフィン同一予測動きベクトル候補導出部363および463において、導出された候補の動きベクトルは解像度に応じて丸められる。解像度は1/16,1/4,1画素精度から選択でき、解像度を変更しない場合は1/16画素精度となる。丸め処理は、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度に合わせてなされる。つまり、導出された候補の動きベクトルmvXは、上記の式により丸め処理される。ここで、処理対象の符号化ブロックにおける動きベクトルの解像度が1/4画素精度の場合、MvShift=0である。同様に、動きベクトルの解像度が1画素精度の場合はMvShift=2である。上記の式により、mvXのx,y成分それぞれが処理される。 Adaptive motion vector resolution can also be used for sub-block predictive motion vector mode. In this case, only the resolution differs from the normal motion vector predictor mode described above. That is, in the affine inherited motion vector predictor candidate deriving units 361 and 461, the affine constructed motion vector predictor candidate deriving units 362 and 462, and the affine identical motion vector predictor candidate deriving units 363 and 463, the derived candidate motion vectors are rounded according to . The resolution can be selected from 1/16, 1/4, and 1 pixel precision, and if the resolution is not changed, it will be 1/16 pixel precision. The rounding process is performed according to the motion vector resolution in the encoding block to be processed. That is, the derived candidate motion vector mvX is rounded according to the above formula. Here, MvShift=0 when the resolution of the motion vector in the encoding block to be processed is 1/4 pixel precision. Similarly, if the motion vector resolution is 1-pixel precision, MvShift=2. The above equations process each of the x,y components of mvX.

以上に述べた全ての実施の形態において、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームは、実施の形態で用いられた符号化方法に応じて復号することができるように特定のデータフォーマットを有している。符号化ビットストリームは、HDD、SSD、フラッシュメモリ、光ディスク等のコンピュータ等で読み解き可能な記録媒体に記録して提供しても良いし、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供しても良い。従って、この画像符号化装置に対応する画像復号装置は、提供手段によらず、この特定のデータフォーマットの符号化ビットストリームを復号することができる。 In all the embodiments described above, the encoded bitstream output by the image encoding device has a specific data format so that it can be decoded according to the encoding method used in the embodiments. are doing. The encoded bitstream may be provided by being recorded in a computer-readable recording medium such as an HDD, SSD, flash memory, or optical disk, or may be provided from a server through a wired or wireless network. Therefore, an image decoding device corresponding to this image encoding device can decode the encoded bitstream of this specific data format regardless of the providing means.

画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビットストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、通信路の伝送形態に適したデータ形式に符号化ビットストリームを変換して伝送してもよい。その場合、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームを通信路の伝送形態に適したデータ形式の符号化データに変換してネットワークに送信する送信装置と、ネットワークから符号化データを受信して符号化ビットストリームに復元して画像復号装置に供給する受信装置とが設けられる。 送信装置は、画像符号化装置が出力する符号化ビットストリームをバッファするメモリと、符号化ビットストリームをパケット化するパケット処理部と、ネットワークを介してパケット化された符号化データを送信する送信部とを含む。受信装置は、ネットワークを介してパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、符号化データをパケット処理して符号化ビットストリームを生成し、画像復号装置に提供するパケット処理部とを含む。 When a wired or wireless network is used to exchange an encoded bitstream between an image encoding device and an image decoding device, the encoded bitstream is converted into a data format suitable for the transmission mode of the communication channel. may be transmitted. In this case, a transmission device that converts an encoded bitstream output from an image encoding device into encoded data in a data format suitable for the transmission mode of a communication channel and transmits the encoded data to a network, and a transmission device that receives encoded data from the network. and a receiving device for restoring an encoded bitstream to supply to an image decoding device. The transmission device includes a memory that buffers the encoded bitstream output from the image encoding device, a packet processing unit that packetizes the encoded bitstream, and a transmission unit that transmits the packetized encoded data via the network. including. The receiving device includes a receiving unit that receives packetized encoded data via a network, a memory that buffers the received encoded data, and packetizes the encoded data to generate an encoded bitstream, and a packet processing unit provided to the image decoding device.

画像符号化装置と画像復号装置の間で符号化ビットストリームをやりとりするために、有線または無線のネットワークが用いられる場合、送信装置、受信装置に加え、さらに、送信装置が送信する符号化データを受信し、受信装置に供給する中継装置が設けられても良い。中継装置は、送信装置が送信するパケット化された符号化データを受信する受信部と、受信された符号化データをバッファするメモリと、パケットされた符号化データとネットワークに送信する送信部とを含む。さらに、中継装置は、パケット化された符号化データをパケット処理して符号化ビットストリームを生成する受信パケット処理部と、符号化ビットストリームを蓄積する記録媒体と、符号化ビットストリームをパケット化する送信パケット処理部を含んでも良い。 When a wired or wireless network is used to exchange coded bitstreams between an image coding device and an image decoding device, in addition to the transmitting device and the receiving device, the coded data transmitted by the transmitting device is also used. A relay device may be provided for receiving and supplying to the receiving device. The relay device includes a receiver that receives packetized encoded data transmitted by the transmitter, a memory that buffers the received encoded data, and a transmitter that transmits the packetized encoded data and the network. include. Further, the relay device includes a reception packet processing unit that performs packet processing on packetized encoded data to generate an encoded bitstream, a recording medium that stores the encoded bitstream, and a packetization of the encoded bitstream. A transmission packet processing unit may be included.

また、画像復号装置で復号された画像を表示する表示部を構成に追加することで、表示装置としても良い。その場合、表示部は、復号画像信号重畳部207により生成され、復号画像メモリ208に格納された復号画像信号を読み出して画面に表示する。 Further, the display device may be configured by adding a display unit for displaying an image decoded by the image decoding device. In this case, the display unit reads the decoded image signal generated by the decoded image signal superimposition unit 207 and stored in the decoded image memory 208 and displays it on the screen.

また、撮像部を構成に追加し、撮像した画像を画像符号化装置に入力することで、撮像装置としても良い。その場合、撮像部は、撮像した画像信号をブロック分割部101に入力する。 Further, an imaging device may be configured by adding an imaging unit to the configuration and inputting a captured image to an image encoding device. In that case, the imaging unit inputs the image signal of the imaged image to the block dividing unit 101 .

以上の符号化及び復号に関する処理は、ハードウェアを用いた伝送、蓄積、受信装置として実現しても良いのは勿論のこと、ROM(リード・オンリー・メモリ)やフラッシュメモリ等に記憶されているファームウェアや、コンピュータ等のソフトウェアによって実現しても良い。そのファームウェアプログラム、ソフトウェアプログラムをコンピュータ等で読み取り可能な記録媒体に記録して提供しても良いし、有線あるいは無線のネットワークを通してサーバから提供しても良いし、地上波あるいは衛星ディジタル放送のデータ放送として提供しても良い。 The above encoding and decoding processes may of course be implemented as transmission, storage, and reception devices using hardware, and are stored in ROM (read only memory), flash memory, or the like. It may be implemented by firmware or software such as a computer. The firmware program or software program may be recorded on a computer-readable recording medium and provided, or may be provided from a server through a wired or wireless network, or data broadcasting of terrestrial or satellite digital broadcasting. can be provided as

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described above based on the embodiments. It should be understood by those skilled in the art that the embodiments are examples, and that various modifications can be made to combinations of each component and each treatment process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .

100 画像符号化装置、 101 ブロック分割部、 102 インター予測部、 103 イントラ予測部、104 復号画像メモリ、 105 予測方法決定部、 106 残差信号生成部、 107 直交変換・量子化部、 108 ビット列符号化部、 109 逆量子化・逆直交変換部、 110 復号画像信号重畳部、 111 符号化情報格納メモリ、 200 画像復号装置、 201 ビット列復号部、 202 ブロック分割部、 203 インター予測部 204 イントラ予測部、 205 符号化情報格納メモリ、 206 逆量子化・逆直交変換部、 207 復号画像信号重畳部、 208 復号画像メモリ。 100 image coding device 101 block division unit 102 inter prediction unit 103 intra prediction unit 104 decoded image memory 105 prediction method determination unit 106 residual signal generation unit 107 orthogonal transformation/quantization unit 108 bit string code 110 decoded image signal superimposition unit 111 encoded information storage memory 200 image decoding device 201 bit string decoding unit 202 block division unit 203 inter prediction unit 204 intra prediction unit , 205 encoded information storage memory, 206 inverse quantization/inverse orthogonal transform unit, 207 decoded image signal superimposition unit, 208 decoded image memory.

Claims (1)

符号化ブロックをサブブロックに分割して、前記サブブロック単位で動きベクトルを導出してアフィン符号化を行う動画像符号化装置であって、
動きベクトルを有する複数の制御点を取得し、前記サブブロックの基準位置を決定し、前記制御点と、前記基準位置に基づき前記サブブロックの動きベクトルを導出し、サブブロック単位で動き補償を行う動き補償予測部
を備え、
前記動き補償予測部は、前記サブブロックを正方形ではない矩形領域である非正方形サブブロックに分割し、
前記サブブロックの動きベクトルを導出するための基準位置を、前記非正方形サブブロックを複数の正方形領域に分割したときの一の前記正方形領域の基準位置とする
ことを特徴とする動画像符号化装置。
A video encoding device that divides an encoding block into subblocks, derives a motion vector for each subblock, and performs affine encoding,
Obtaining a plurality of control points having motion vectors, determining reference positions of the sub-blocks, deriving motion vectors of the sub-blocks based on the control points and the reference positions, and performing motion compensation on a sub-block basis. a motion compensated prediction unit,
The motion compensation prediction unit divides the sub-blocks into non-square sub-blocks that are rectangular areas that are not square,
A video encoding device, wherein a reference position for deriving a motion vector of the sub-block is set as a reference position of one of the square regions obtained by dividing the non-square sub-block into a plurality of square regions. .
JP2019042578A 2019-03-08 2019-03-08 image coding device Active JP7215243B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019042578A JP7215243B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 image coding device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019042578A JP7215243B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 image coding device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020145644A JP2020145644A (en) 2020-09-10
JP7215243B2 true JP7215243B2 (en) 2023-01-31

Family

ID=72354620

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019042578A Active JP7215243B2 (en) 2019-03-08 2019-03-08 image coding device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7215243B2 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061522A1 (en) 2016-09-27 2018-04-05 シャープ株式会社 Motion vector generation device, prediction image generation device, moving image decoding device, and moving image encoding device
WO2018230493A1 (en) 2017-06-14 2018-12-20 シャープ株式会社 Video decoding device, video encoding device, prediction image generation device and motion vector derivation device
WO2020047132A1 (en) 2018-08-29 2020-03-05 Vid Scale, Inc. Adaptive motion vector precision for affine motion model based video coding

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018061522A1 (en) 2016-09-27 2018-04-05 シャープ株式会社 Motion vector generation device, prediction image generation device, moving image decoding device, and moving image encoding device
WO2018230493A1 (en) 2017-06-14 2018-12-20 シャープ株式会社 Video decoding device, video encoding device, prediction image generation device and motion vector derivation device
WO2020047132A1 (en) 2018-08-29 2020-03-05 Vid Scale, Inc. Adaptive motion vector precision for affine motion model based video coding

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020145644A (en) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7405127B2 (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program
JP7331916B2 (en) Video encoding device, video encoding method and video encoding program, video decoding device, video decoding method and video decoding program
JP2023120329A (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program
JP7215243B2 (en) image coding device
JP2020109936A (en) Image coding device, image coding method, and image coding program
JP7268409B2 (en) Image encoding device, image encoding method and image encoding program
JP2020108081A (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP7308428B2 (en) Image encoding device, image encoding method and image encoding program
JP2020108083A (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP7418686B2 (en) Video encoding device, video encoding method, and video encoding program
JP7418687B2 (en) Video encoding device, video encoding method, and video encoding program
JP7137744B2 (en) Image decoding device, image decoding method and image decoding program
JP7451873B2 (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP7407412B2 (en) Video encoding device, video encoding method, video encoding program, video decoding device, video decoding method, video decoding program, storage method, and transmission method
CN112352433B (en) Moving image encoding device, moving image encoding method, moving image encoding program, moving image decoding device, moving image decoding method, and moving image decoding program
JP2020150530A (en) Image coding device, image coding method, and image coding program
JP2022065217A (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program
JP2020108084A (en) Dynamic picture image encoder, dynamic picture image encoding method and dynamic picture image encoding program
JP2020108080A (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program
JP2020141271A (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP2020145494A (en) Image coding device, image coding method, and image coding program
JP2020141272A (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program
JP2020108079A (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP2020108085A (en) Image encoding device, image encoding method, and image encoding program
JP2020108082A (en) Image decoding device, image decoding method, and image decoding program

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211029

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20221129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221220

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230102

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7215243

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150